每小时处理包裹170万件的背后中通自动分拣的技术演进

自动分拣中心的建设是物流提速增效的关键环节。分拣中心分拣效率直接关乎到运营效率，运营效率决定运营成本和快递服务质量。分拣、装卸、中心操作、仓管、输单、扫描......自动化设备普及率及程度越高，人效越高，节省成本也越多。

2015年11月11日，中通快递合肥转运中心第一套自动分拣设备正式上线，短短三年的发展，目前全网已有80多个转运中心和网点上线了自动分拣设备，双十一期间，中通快递的24个转运中心更是上线了的双层自动分拣系统。全国分拣峰值每小时超过170万。

以下是中通的自动分拣系统的整体架构图：

自动分拣系统主要分为总部系统和中心子系统两部分，总部系统除了提供数据支持，还提供一些必要的服务支持。而各中心本地的系统提供与分拣机实时交互，主要包括分拣方案数据同步，分拣信息请求，分拣结果数据回传，补码支持，图片上传等功能。

任何大型网站架构的演进都是与业务息息相关，中通自动分拣系统随着业务量的扩大，以及对分拣可靠性要求的提高，演化出自己独特的架构，主要体现在以下四个方面。

一、数据服务的演进

数据是自动分拣的基石，自动分拣的数据主要包括两大部分，一是订单数据，这类数据提供订单的地址信息、中转信息、派件网点信息以及派件员信息；二是分拣配置信息，主要包括分拣口配置，分拣方案的配置，这类信息主要是与订单的信息相匹配，从而获取订单正确的下件口信息，完成分拣。

分拣的实时交互对网络的延时性要求非常高，为了减少网络对自动分拣机分拣的影响，做到中心不依赖总部独立分拣。中通自动分拣系统采用总部+中心本地的分拣模式。总部主要提供数据支持，分拣交互任务交由中心本地的系统承担。分拣机和本地的应用服务器进行内网交互，这样网络的稳定性得到了保障。但随之而来的难题是如何将海量的订单数据推送到中心本地，我们采取数据推送的方案，详见下图。

自动分拣的订单数据主要来源是MQ，经过地址清洗，再经过地址库接口将订单的三段码信息补全，最后订单信息再保存到每个中心和网点所在的redis队列中，这一步操作是为了数据去重以及为后续的批量推送和数据压缩做准备。后台的调度任务会定时轮训redis的各个队列，获取订单信息，通过压缩的方式再将数据推送到各中心和网点。

随着业务的扩展，上线自动分拣的中心不断增多，PUSH模式的弊端一一体现。主要集中在以下几个方面。

1.redis做订单存储存在数据丢失的风险

2.推送模式比较复杂，增加了出现问题的几率

3.数据推送不及时容易造成redis内存使用量激增，redis服务有挂掉的风险

针对这些弊端，推出了数据拉取方案。

变动主要体现在数据推送模式和订单数据的持久化方式上。首先，订单数据直接持久化到mysql数据库，由于数据量比较大，做了分库分表的处理；其次原先的总部推送方案修改为中心本地主动拉取方案，用偏移量来记录各中心拉取的状态。同时总部的监控平台会实时的监控各中心和网点的订单数据拉取状态以及应用服务器运行状态，如有异常，第一时间会通过微信、邮箱等渠道通知相关负责人。

二、分拣方案的演变

分拣方案可以说是分拣系统的灵魂，快件落在分拣机格口的位置，取决于分拣方案的配置。

自动分拣原先采用的是省市区和派件网点的分拣方案，但是由于订单地址不规则，分拣方案维护不全等问题，会导致补码率偏高（补码率平均10%左右），进而出现分拣效率低的问题。但随着三段码技术的推广（三段码分为一段码、二段码和第三段码，一段码对应转运中心，二段码对应转运中心下面的网点，而第三段码则对应派件员），三段码分拣方案慢慢取代原先的分拣方案，基于三段码技术，我们推出了大头笔分拣、二段码分拣和派件员分拣的分拣模式，相较于原先的分拣方案，三段码分拣方案对订单地址不规则的容错性比较高，且更易于配置和维护，从而大大降低补码率（基本稳定在2%左右），极大的提高了分拣效率。

三、自动发布VS手动发布

最先，自动分拣新功能上线，发布主要交由对应的运维人员负责，运维人员一一更新各中心的程序。但随着越来越多的中心和网点上线自动分拣，运维成为一大难题。时间成本，人力成本，出错成本，这些对于运维人员来说都是极大的考验。

随着中通自动分拣使用自动发布技术，这些问题迎刃而解，一键打包，一键发布，一键回退版本。

四、数据实时监控

市场的一些监控系统一般都是监控服务器的内存，磁盘，IO,网络，CPU等，而我们对监控内容做了进一步扩展，主要包括基于应用，接口，数据的监控。

应用监控：针对分拣应用和数据服务提供心跳监控，提供基于shell脚本的远程重启，关闭应用功能。

接口监控：实时监控重要的接口，保障接口的稳定性。接口出现的问题可以通过微信或者短信通知响应的负责人。

数据监控：主要是监控分拣订单数据的实时拉取偏移量监控，分拣结果数据的回传等。