Courier robot: entrega en 30 minutos o cómo construir el futuro en Rusia

Entregar una compra a los suburbios en 30 minutos y por $ 1 es un desafío que ningún transportista aceptará. Pero se necesitará un robot que se mueva a lo largo del monorraíl. Desde la idea hasta los primeros prototipos: economía, competidores, errores y su interpretación. Al aperitivo: la respuesta a la pregunta existencial "¿Por qué?"

Problema existente

Vivir fuera del centro de la aglomeración de la ciudad, inevitablemente soportado inconvenientes: tiempo dedicado al camino al trabajo, falta de infraestructura completa. Y la calidad de vida en los suburbios se ve afectada por el nivel de productos cotidianos, comida caliente, que se puede encontrar a poca distancia, por lo general, este es un segmento masivo de calidad adecuada. La elección de las tiendas en línea se limita a aquellos que transportan en el área especificada, con tarifas que comienzan desde 250 rublos y duran más de 12 horas.

La única solución que encuentran los residentes de los suburbios como yo es subirse a un automóvil e ir al centro civilizado más cercano para lo que sea necesario, llamar después del trabajo y pararse en los atascos tradicionales. En una palabra: quemar un tiempo ya limitado.

Si multiplica este problema por la cantidad de personas involucradas en él, habrá 8,000,000 personas solo en el CIS. De estos, según las estadísticas, el 70% son usuarios de Internet, y según la investigación de GfK , un tercio son compradores activos de tiendas en línea. Resultado: solo 1.866.400 personas en Moscú y la región de Moscú necesitan entregas rápidas y económicas.


El mapa muestra nuevos edificios, desde la etapa cero hasta la entrada actual.

Como ser Análogos y competidores.

¿Qué solución estamos buscando? La entrega es más rápida que 2 horas y más barata que 150 rublos: en logística, esta tarea se llama la última milla. Pero, estrictamente hablando, el mundo aún no ha encontrado una solución rápida, barata y masiva.

Consideremos las alternativas y comencemos con las exóticas (los puntos que son técnicamente insuperables están subrayados en rojo):

Drone

Cinco problemas de ingeniería con drones:

1. Todavía trabajando al límite de su poder (esto no es seguro para los que están debajo).
2. Si bien no saben cómo trabajar en modo de autorrotación (y de nuevo, un problema para las personas a continuación).
3. Pequeño recurso de baterías masivas, que afecta el radio de acción (estamos esperando una nueva generación).
4. La economía del dron, como el transporte, hace que el pelo de la cabeza de los logísticos se mueva: el costo de transportar 1 tonelada de carga por milla sigue siendo de $ 2000 . Este es el vehículo más caro disponible, y todo debido a la falta de cerebros ligeros, baratos y eficientes.
5. Y finalmente, las dimensiones del dron , que mueve la carga de 20 kg.

Nave espacial

Los carros sobre ruedas no requieren una infraestructura compleja, son resistentes y muestran eficiencia en los Estados Unidos de baja altura, pero también tienen desventajas:

1. Involucrar a una persona, incluso si algunas de las funciones son asumidas por un robot. Por ejemplo, en los casos en que el vagón no sabe cómo comportarse en la intersección.
2. El costo de equipar tal dispositivo con cerebro sigue siendo alto, pero alcanzará valores aceptables en los próximos 3 años.
3. Velocidad, este es quizás el inconveniente clave: moverse por la acera más rápido que 15 km por hora no funcionará por razones de seguridad peatonal.
4. Y un rango pequeño, que según los fabricantes , hasta ahora no supera las 2 millas, lo que limita seriamente el alcance.

Ahora a las soluciones existentes:

Postamata + servicio de mensajería

Esta decisión es más positiva desde el punto de vista de la economía y el paquete se puede recoger al día siguiente, ya que la carga se transporta por la noche en ausencia de tráfico en las carreteras. Sin embargo, teniendo en cuenta que estamos hablando de un horizonte de eventos de 15 años, ¿la entrega de personas en 12 horas estará satisfecha con las futuras personas?

Vehículos no tripulados

En el futuro, los vehículos no tripulados que circulan por carreteras sin atascos supondrán un mayor riesgo.

Pros:

1. la parte más intensiva en capital de la infraestructura está lista: el camino;
2. el transporte es relativamente barato;
3. capacidad de carga de 300 kg;
4. El acceso está limitado por la disponibilidad de carreteras.

Fuente de imagen

El único obstáculo del que todo depende es: ¿se pueden descargar las carreteras después de 15 años con la llegada de los vehículos de piloto automático, teniendo en cuenta el crecimiento de la población, la modernización de la infraestructura vial?

No creo que haya una persona que pueda responder esta pregunta de manera confiable.

Monorraíl

Pero proponemos otra solución al problema: colocar la infraestructura sobre las carreteras existentes en forma de monorraíl compacto y material rodante (lanzaderas), capaz de mover la carga por peso y dimensiones, cubriendo el 90% del requerimiento diario de entrega.
Por supuesto, la infraestructura incluye cuartos de pedestales y depósitos especializados en el lado de los almacenes que aceptan carga para su envío. Y dicho sistema no implica la participación de una persona, desde el momento de hacer clic en el sitio web de la tienda hasta el momento de recoger el paquete.

Comparar análogos:

A pesar de que "The last mile report 2017" de Barclays pertenece a una audiencia británica, una encuesta de residentes de Moscú y la región de Moscú indica resultados similares. Las personas no están listas para esperar todo el día por un paquete, sin entender a qué hora llegará y, en casos excepcionales, están dispuestas a pagar de más por la velocidad de entrega.

Se puede suponer que en los próximos 10 años la situación cambiará y las personas necesitarán una entrega instantánea para compras impulsivas diarias, ya que, por ejemplo, ya se ha vuelto popular en algunas ciudades de los EE. UU. . La distancia al cliente en este caso no es más que un par de kilómetros.

Beneficios del monorraíl

1. a diferencia de las soluciones no tripuladas basadas en tierra, el monorraíl no se congela en atascos, no se detiene en las intersecciones, lo que afecta la velocidad de entrega;
2. la capacidad de carga de tal solución está limitada solo por las características de resistencia de la lanzadera y el camino;
3. predecir la hora de llegada de los productos es mucho más simple, en relación con los análogos existentes: es importante saber que el paquete llegará a tiempo y no tendrá que esperar;
4. ya se ha creado un piloto automático para una tarea unidimensional, lo que significa que el proyecto no se aplica a los juegos de I + D;
5. la solución será silenciosa: buenas noticias para aquellos que están cansados ​​del ruido fuera de la ventana;
6. El clima para todo clima es una ventaja innegable sobre el hecho de que vuela o se mueve en el suelo (en cualquier caso, si estamos hablando de un clima que es peculiar de las latitudes del norte).

Desventajas del monorriel

1. El costo de la infraestructura es la tarea actual, para obtener la tecnología de producción, montaje e instalación de la pista, cuyo costo es esforzarse al mínimo;
2. costos de mantenimiento para la vía y el material rodante: lo minimizamos debido a la robotización de la producción;
3. La coordinación de la infraestructura de colocación en una ciudad o suburbio es un obstáculo predecible a nivel municipal y municipal. El mecanismo no es tan transparente como nos gustaría, pero creemos que no será más difícil que coordinar, por ejemplo, una línea de trolebús, y hasta ahora no estamos hablando del centro de la ciudad.

Ecosistema de monorriel

Postamat

Postamat de al lado: acepta y almacena carga bajo demanda durante todo el día. Si no desea caminar hacia él, el servicio de mensajería local hará esta parte del trabajo por usted. Gracias a las cortas distancias, él, como cartero, servirá hasta 30 direcciones por día, lo que significa que un servicio único será cinco veces más barato que un servicio de mensajería de la ciudad.

Depósito de almacén

Depósito de almacén: una terminal automática de despacho de carga en el lado del almacén está integrada en la logística interna, y nuestra propia flota de transbordadores garantiza que no haya demoras en el envío.

Material rodante

• material rodante: las lanzaderas automáticas compactas combinan la fiabilidad del transporte ferroviario con la movilidad del dron;
• velocidad 45-60 km / h - la entrega a una distancia de 12 km, junto con el proceso de procesamiento y ensamblaje de la carga demorará 30 minutos;
• Altura de colocación del monorriel - 4-6 metros.

Estructura de la pista

En la primera etapa del desarrollo de la red, rodea la ciudad a lo largo del MKAD y conecta todos los almacenes ubicados en la zona del kilómetro entre sí. Las sucursales suburbanas se construyen sobre la infraestructura vial existente, sobre la franja divisoria de la carretera o a lo largo de las líneas ferroviarias.

Los postamata se ubican cerca de la concentración de tráfico de residentes con la máxima cobertura de audiencia.

Economía monorraíl

Este es el tema de un artículo separado con cálculos detallados (si es de interés para el público, lo publicaré), por lo que mencionaré las cifras clave: costos de capital para la construcción de 1 km de la ruta: $ 420,000.

Por lo tanto, para equipar una red de monorriel, la aglomeración de Moscú y la región de Moscú fuera del MKAD costará $ 129,756,000.



Basado en el hecho de que cada usuario aporta $ 12, y la audiencia activa será de 1,866,400, entonces el retorno de la inversión será por quinto año.
Consideraremos esta evaluación optimista.

¿Qué podría salir mal o riesgos?

1. los costos de coordinar la construcción de infraestructura pueden ser más altos; depende del nivel de apoyo al proyecto a nivel del gobierno de Moscú;
2. las calificaciones de la audiencia y el compromiso pueden ser exagerados;
3. Las estimaciones de los gastos de capital en infraestructura pueden subestimarse.

Manera profesional

Después de analizar las posibles opciones para la composición del material rodante, el problema se dividió en dos posibles soluciones: lanzadera activa - vía pasiva, vía activa - lanzadera pasiva (estamos hablando de cambiar las direcciones en las intersecciones).

Entonces, en los ferrocarriles, el monorriel tradicional y en la logística del taller, este problema se resuelve con las flechas, que transfieren el material rodante de una dirección a otra. Esta solución tiene una serie de ventajas innegables: el material rodante es fácil de fabricar y tiene una alta fiabilidad. El sistema toma todas las decisiones sobre la dirección, lo que significa que no es necesario equipar el transbordador con el cerebro.

Desventajas

Las flechas deben ser reparadas, calentadas en la estación fría, para que las partes móviles no se congelen. Y con el crecimiento del tráfico, también serán una limitación del rendimiento del sistema, ya que se verán obligados a cambiar constantemente a una bifurcación particularmente activa. Y esto afectará las flechas de recursos.

Alternativa

El camino con transiciones pasivas, cuando el transbordador toma la decisión de dónde moverse y se mueve de pista en pista. Ya hay menos análogos para tal solución; están muy extendidos en lo que respecta al tráfico denso.

Pros

La facilidad de mantenimiento de la pista, la densidad del tráfico y el intervalo de tráfico están limitados solo por la capacidad del transbordador para moverse de una pista a otra.

Contras

La complejidad del diseño del transbordador, el aumento en el costo con una caída simultánea de la confiabilidad y el transbordador deben ser más inteligentes.

Sin darnos una respuesta inequívoca, decidimos realizar experimentos y comenzar con un transbordador pasivo, una ruta activa.

Forma de carril

Siempre hay una opción entre la simplicidad del diseño y su funcionalidad. Desde arneses de cables metálicos simples y un sistema completo de dos o más rieles que mantienen el material rodante en la posición requerida. Además, el riel debe contener un par de cables de contacto, si no es una solución de batería.

Sobre el transbordador

1. costo de $ 800 (para producción en masa), de lo contrario comienzan los problemas con la economía;
2. capacidad de elevación de hasta 20 kg con contenedor contenedor, con peso de lanzadera de hasta 25 kg;
3. velocidad: 45-60 km / h en línea recta sin pendientes con una carga de 20 kg.

Lo que debe incluirse en el diseño de la lanzadera:

1. unidad de recolección actual o batería;
2. mecanismo para extraer el transbordador del monorraíl de forma manual segura;
3. solución para asegurar automáticamente un contenedor con carga;
4. solución resistente a la intemperie (protección de nodos contra los efectos atmosféricos);
5. sistema de control automático de lanzadera;
6. sistema de posicionamiento preciso a distancia;
7. sistema de protección contra colisiones con interferencia en el camino: a nivel local, debe tomar su propia decisión si se trata de un obstáculo o un vecino en la dirección del viaje (y la distancia de sensibilidad debe ser suficiente para tomar una decisión y detener el material rodante por completo).

También puede pintar el proceso de organización del tráfico, la protección contra el vandalismo, el proceso de limpiar el camino del hollín, la suciedad, el hielo y los excrementos, pero me arriesgo a molestar al lector. Sin embargo, si es necesario, estoy listo para hablar de todo en detalle en una de las siguientes publicaciones.

Y en conclusión

El problema de la última milla requiere una solución que se ajuste a la realidad de una economía equilibrada y la presencia de una demanda adecuada en el mercado, y su madurez sigue siendo una respuesta abierta, los especialistas en logística creen que la entrega instantánea al consumidor masivo no será necesaria pronto, pero es cuestión de tiempo, solo mire la experiencia de Singapur, Hong Kong y los Estados Unidos.

La economía de la solución parece coherente, pero con el pleno apoyo de las ciudades. Al mismo tiempo, esto le da a la ciudad una descarga relativa de carreteras y autopistas periféricas del transporte logístico local, una reducción proporcional de las emisiones de CO2 y una mejora en la situación ambiental.

La paridad tecnológica se ha formado en torno a los problemas bidimensionales y tridimensionales del control del transporte, pero el problema unidimensional, el monorriel, pertenece a la categoría de resueltos y, por lo tanto, no es necesario verificar la hipótesis técnica. Queda por confirmar la viabilidad del modelo económico para el flujo de carga y establecer un período de recuperación razonable al reducir los costos de capital en infraestructura y material rodante. En igualdad de condiciones en el mercado, una ventaja será una solución que comenzará a escalar primero y un monorriel ligero reclama este papel.

Los siguientes mensajes estarán dedicados al prototipo del transbordador y los postamata, la construcción del paso elevado del monorraíl.