Robot Courier - livraison en 30 minutes, ou comment construire l'avenir en Russie

Faire un achat en banlieue en 30 minutes et pour 1 $ est un défi qu'aucun transporteur n'acceptera. Mais il faudra un robot qui se déplace le long du monorail. De l'idée aux premiers prototypes: économie, concurrents, erreurs et leur interprétation. À l'apéritif - la réponse à la question existentielle «Pourquoi?»

Problème existant

Vivre en dehors du centre de l'agglomération - supporte inévitablement des inconvénients: temps passé sur le chemin du travail, manque d'infrastructures complètes. Et la qualité de vie dans les banlieues est affectée par le niveau des produits de tous les jours, les plats chauds, qui peuvent être trouvés à distance de marche, en règle générale, il s'agit d'un segment de masse de qualité appropriée. Le choix des boutiques en ligne est limité à ceux qui effectuent dans la zone spécifiée, avec des tarifs à partir de 250 roubles et prenant plus de 12 heures.

La seule solution que les résidents des banlieues comme moi trouvent est de monter dans une voiture et d'aller au centre civilisé le plus proche pour ce qui est nécessaire, d'appeler après le travail et de rester dans les embouteillages traditionnels. En un mot - pour graver un temps déjà limité.

Si vous multipliez ce problème par le nombre de personnes impliquées, il n'y aura que 8 000 000 de personnes dans la CEI. Parmi ceux-ci, selon les statistiques, 70% sont des utilisateurs d'Internet, et selon les recherches de GfK , un tiers sont des acheteurs actifs de boutiques en ligne. Résultat: 1 866 400 personnes à Moscou et dans la seule région de Moscou ont besoin d'une livraison rapide et peu coûteuse.


La carte montre les nouveaux bâtiments, du stade zéro au stade actuellement entré.

Comment être Analogues et concurrents.

Quelle solution recherchons-nous: la livraison est plus rapide que 2 heures et moins chère que 150 roubles - en logistique, cette tâche est appelée le dernier kilomètre. Mais, à proprement parler, le monde n'a pas encore rencontré de solution rapide, bon marché et de masse.

Examinons les alternatives et commençons par les exotiques (les points techniquement insurmontables sont soulignés en rouge):

Drone

Cinq problèmes d'ingénierie avec les drones:

1. Toujours à la limite de leur puissance (ce n'est pas sûr pour ceux ci-dessous).
2. Alors qu'ils ne savent pas travailler en mode autorotation (et encore une fois, un problème pour les personnes ci-dessous).
3. Petite ressource de batteries de masse, ce qui affecte le rayon d'action (nous attendons une nouvelle génération).
4. L'économie du drone, comme le transport, fait bouger la tête des logisticiens: le coût du transport d'une tonne de fret par mile est toujours de 2000 $ . C'est le véhicule le plus cher disponible, et tout cela en raison du manque de cerveau léger, bon marché et économe en énergie.
5. Et enfin, les dimensions du drone , qui déplace la charge de 20 kg.

Starship

Les chariots sur roues ne nécessitent pas d'infrastructure complexe, sont robustes et affichent une efficacité dans les États de faible hauteur, mais présentent également des inconvénients:

1. Impliquer une personne, même si certaines fonctions sont prises en charge par un robot. Par exemple, dans les cas où le wagon ne sait pas se comporter à l'intersection.
2. Le coût de l'équipement d'un tel appareil en cerveau est encore élevé, mais atteindra des valeurs acceptables au cours des 3 prochaines années.
3. La vitesse, c'est peut-être le principal inconvénient - se déplacer le long du trottoir à plus de 15 km à l'heure ne fonctionnera pas pour des raisons de sécurité des piétons.
4. Et une petite autonomie, qui selon les constructeurs , ne dépasse pour l'instant pas 3 km, ce qui limite sérieusement la portée.

Passons maintenant aux solutions existantes:

Postamata + courrier

Cette décision est plus positive du point de vue économique et le colis peut être récupéré le lendemain, car le fret est transporté la nuit en l'absence de circulation sur les routes. Cependant, compte tenu du fait que nous parlons d'un horizon d'événements de 15 ans, la livraison de personnes en 12 heures sera-t-elle satisfaite des futures personnes?

Véhicules sans pilote

À l'avenir, les véhicules sans pilote qui roulent sur des routes sans embouteillages présenteront un risque accru.

Avantages:

1. la partie la plus capitalistique de l'infrastructure est prête - la route;
2. le transport est relativement bon marché;
3. capacité de charge de 300 kg;
4. L'accès est limité par la disponibilité de la route.

Source d'image

Le seul obstacle dont tout dépend est: les routes peuvent-elles être déchargées après 15 ans avec l'avènement des véhicules à pilote automatique, en tenant compte de la croissance démographique, de la modernisation des infrastructures routières?

Je ne pense pas qu'il y ait une personne qui puisse répondre à cette question de manière fiable.

Monorail

Nous proposons une solution différente au problème: la pose d'infrastructures sur les routes existantes sous la forme d'un monorail compact et de matériel roulant (navettes), capable de déplacer des marchandises en poids et en dimensions, couvrant 90% des besoins quotidiens de livraison.
Bien sûr, l'infrastructure comprend des quarts de piédestaux et des dépôts spécialisés sur le côté des entrepôts qui acceptent la cargaison pour l'expédition. Et un tel système n'implique pas la participation d'une personne - du moment où vous cliquez sur le site Web du magasin jusqu'au moment où vous récupérez le colis.

Comparez les analogues:

Malgré le fait que «The last mile report 2017» de Barclays appartient à un public britannique, une enquête auprès des habitants de Moscou et de la région de Moscou indique des résultats similaires. Les gens ne sont pas prêts à attendre un colis toute la journée, ne comprenant pas l'heure à laquelle il arrivera et dans de rares cas, ils sont prêts à payer trop cher pour la rapidité de livraison.

On peut supposer qu'au cours des 10 prochaines années, la situation changera et que les gens auront besoin d'une livraison instantanée pour des achats impulsifs au quotidien, car, par exemple, elle est déjà devenue populaire dans certaines villes américaines où la livraison est effectuée en une heure , grâce au travail coordonné du personnel de l'entrepôt, des robots et du courrier Amazon. . Dans ce cas, la distance jusqu'au client ne dépasse pas quelques kilomètres.

Avantages du monorail

1. contrairement aux solutions sans pilote au sol, le monorail ne gèle pas dans les embouteillages, ne s'arrête pas aux intersections - ce qui affecte la vitesse de livraison;
2. la capacité de charge d'une telle solution n'est limitée que par les caractéristiques de résistance de la navette et du trajet;
3. la prévision de l'heure d'arrivée des marchandises est beaucoup plus simple, par rapport aux analogues existants - il est important de savoir que le colis sera à l'heure et ne devra pas attendre;
4. un pilote automatique pour une tâche unidimensionnelle a déjà été créé, ce qui signifie que le projet ne s'applique pas aux jeux en R&D;
5. la solution sera silencieuse - bonne nouvelle pour ceux qui sont fatigués du bruit à l'extérieur de la fenêtre;
6. le temps tout temps est un avantage indéniable sur le fait qu'il vole ou se déplace au sol (en tout cas, si nous parlons d'un climat particulier aux latitudes nordiques).

Inconvénients du monorail

1. le coût de l'infrastructure est la tâche actuelle, pour obtenir la technologie de production, d'assemblage et d'installation de la piste, dont le coût est de s'efforcer au minimum;
2. les coûts de maintenance des rails et du matériel roulant - nous les minimisons en raison de la robotisation de la production;
3. la coordination des infrastructures de pose dans une ville ou une banlieue est un obstacle prévisible aux niveaux municipal et municipal. Le mécanisme n'est pas aussi transparent que nous le souhaiterions, mais nous pensons qu'il ne sera pas plus difficile que de coordonner, disons, une ligne de trolleybus, et jusqu'à présent, nous ne parlons pas du centre-ville.

Écosystème de monorail

Postamat

Postamat d'à côté - accepte et stocke le fret à la demande 24h / 24. Si vous ne souhaitez pas vous y rendre, le coursier local effectuera cette partie du travail pour vous. Grâce aux courtes distances, il, en tant que facteur, desservira jusqu'à 30 adresses par jour, ce qui signifie qu'un service unique sera cinq fois moins cher qu'un courrier de la ville.

Dépôt d'entrepôt

Dépôt d'entrepôt - un terminal d'expédition automatique de fret côté entrepôt est intégré à la logistique interne, et notre propre flotte de navettes ne garantit aucun retard dans l'expédition.

Matériel roulant

• matériel roulant - des navettes automatiques compactes allient la fiabilité du transport ferroviaire à la mobilité du drone;
• vitesse 45-60 km / h - la livraison à une distance de 12 km, ainsi que le processus de traitement et d'assemblage de la cargaison prendra 30 minutes;
• hauteur de pose du monorail - 4-6 mètres.

Structure de voie

Au premier stade de développement du réseau, il encercle la ville le long du MKAD et relie entre eux tous les entrepôts situés dans la zone kilométrique. Les succursales de banlieue sont construites sur l'infrastructure routière existante, sur la bande de séparation de l'autoroute ou le long des lignes de chemin de fer.

Les postamata sont placés près de la concentration du trafic des résidents avec une couverture d'audience maximale.

Économie du monorail

C'est le sujet d'un article séparé avec des calculs détaillés (si cela intéresse le public, je le publierai), je vais donc mentionner les chiffres clés: les coûts en capital pour la construction de 1 km de l'itinéraire - 420 000 $.

Ainsi, pour équiper un réseau de monorails, l'agglomération de Moscou et la région de Moscou en dehors du MKAD coûtera 129 756 000 $.



Sur la base du fait que chaque utilisateur apporte 12 $ et que l'audience active sera de 1 866 400, le retour sur investissement sera pour la 5ème année.
Nous considérerons cette évaluation comme optimiste.

Qu'est-ce qui pourrait mal tourner ou risques

1. les coûts de coordination de la construction des infrastructures peuvent être plus élevés - cela dépend du niveau de soutien du projet au niveau du gouvernement de Moscou;
2. l'audience et l'engagement peuvent être surestimés;
3. les estimations des dépenses en immobilisations dans l'infrastructure pourraient être sous-estimées.

Pro way

Après avoir examiné les options possibles pour la composition du matériel roulant, le problème est tombé dans deux solutions possibles: navette active - voie passive, voie active - navette passive (nous parlons de changer de direction aux intersections).

Ainsi sur les chemins de fer, le monorail traditionnel et dans la logistique des ateliers, ce problème est résolu par les flèches, qui transfèrent le matériel roulant d'une direction à l'autre. Cette solution présente un certain nombre d'avantages indéniables: le matériel roulant est facile à fabriquer et très fiable. Toutes les décisions concernant la direction sont prises par le système, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'équiper la navette elle-même du cerveau.

Inconvénients

Les flèches doivent être entretenues, chauffées pendant la saison froide, afin que les pièces mobiles ne gèlent pas. Et avec la croissance du trafic, ils seront également une limitation du débit du système, car ils seront obligés de basculer en permanence vers un fork particulièrement actif. Et cela affectera les flèches de ressources.

Alternative

Le chemin avec des transitions passives, lorsque la navette décide où se déplacer et se déplace de piste en piste. Il existe déjà moins d'analogues pour une telle solution, ils sont très répandus lorsqu'il s'agit d'un trafic dense.

Avantages

La facilité d'entretien de la voie, la densité du trafic et l'intervalle de circulation ne sont limités que par la capacité de la navette à se déplacer d'une voie à l'autre.

Inconvénients

La complexité de la conception de la navette, l'augmentation des coûts avec une baisse simultanée de la fiabilité et la navette doivent être rendues plus intelligentes.

Sans nous donner une réponse sans ambiguïté, nous avons décidé de mener des expériences et de commencer par une navette passive - une route active.

Forme de rail

Il y a toujours le choix entre la simplicité du design et sa fonctionnalité. De simples faisceaux de câbles métalliques et tout un système de deux rails ou plus qui maintiennent le matériel roulant dans la position requise. De plus, le rail doit contenir une paire de fils de contact, s'il ne s'agit pas d'une solution de batterie.

À propos de la navette

1. coût de 800 $ (pour la production de masse), sinon les problèmes économiques commencent;
2. capacité de levage jusqu'à 20 kg avec conteneur conteneur, avec poids navette jusqu'à 25 kg;
3. vitesse: 45-60 km / h en ligne droite sans pentes avec une charge de 20 kg.

Ce qui devrait être inclus dans la conception de la navette:

1. unité de collecte actuelle ou batterie;
2. mécanisme pour retirer la navette du monorail d'une manière manuelle sûre;
3. solution pour sécuriser automatiquement un conteneur avec du fret;
4. solution résistante aux intempéries (protection des nœuds contre les effets atmosphériques);
5. système de contrôle automatique de la navette;
6. système de positionnement précis à distance;
7. système de protection contre les collisions avec interférences en cours de route: au niveau local, il doit prendre ses propres décisions lorsqu'il s'agit d'un obstacle ou d'un voisin dans le sens de la marche (la distance de sensibilité doit être suffisante pour prendre une décision et arrêter complètement le matériel roulant).

Vous pouvez également peindre le processus d'organisation du trafic, la protection contre le vandalisme, le processus de nettoyage du chemin de la suie, de la saleté, de la glace et des excréments, mais je risque de déranger le lecteur. Cependant, si nécessaire, je suis prêt à parler de tout en détail dans l'un des articles suivants.

Et en conclusion

Le problème du dernier kilomètre nécessite une solution qui s'inscrit dans la réalité avec une économie équilibrée et la présence d'une demande appropriée sur le marché, et sa maturité est toujours une réponse ouverte, les logisticiens pensent qu'une livraison instantanée au grand public ne sera pas nécessaire bientôt, mais c'est une question de temps, il suffit de regarder l'expérience de Singapour, Hong Kong et aux USA.

L'économie de la solution semble cohérente, mais avec le plein soutien des villes. Dans le même temps, cela donne à la ville elle-même un déchargement relatif des routes périphériques et des autoroutes du transport logistique local, une réduction proportionnelle des émissions de CO2 et une amélioration de la situation environnementale.

Une parité de technologies s'est formée autour des problèmes bidimensionnels et tridimensionnels du contrôle des transports, tandis que le problème unidimensionnel - le monorail, appartient à la catégorie des résolus, et, par conséquent, l'hypothèse technique n'a pas besoin d'être vérifiée. Il reste à confirmer la viabilité du modèle économique pour le flux de fret et à établir une période de récupération raisonnable en réduisant les coûts d'investissement dans les infrastructures et le matériel roulant. Dans des conditions d'égalité sur le marché, un avantage sera pour une solution qui commencera à évoluer en premier et un monorail léger revendique ce rôle.

Les articles suivants seront consacrés au prototype de la navette et aux postamata, la construction du viaduc du monorail.