Geekly articles weekly

Robot kurir - pengiriman dalam 30 menit, atau bagaimana membangun masa depan di Rusia

Mengirimkan pembelian ke pinggiran kota dalam 30 menit dan seharga $ 1 adalah tantangan yang tidak akan diterima oleh operator. Tapi itu akan membutuhkan robot yang bergerak di sepanjang monorel. Dari ide hingga prototipe pertama: ekonomi, pesaing, kesalahan dan interpretasi mereka. Untuk minuman beralkohol - jawaban untuk pertanyaan eksistensial "Mengapa?"


Masalah yang ada


Tinggal di luar pusat aglomerasi kota - mau tidak mau dihadapkan dengan ketidaknyamanan: waktu yang dihabiskan untuk bekerja, kurangnya infrastruktur penuh. Dan kualitas hidup di pinggiran kota dipengaruhi oleh tingkat produk sehari-hari, makanan panas, yang dapat ditemukan dalam jarak berjalan kaki, sebagai aturan ini adalah segmen massa kualitas yang sesuai. Pilihan toko online terbatas pada mereka yang membawa barang di wilayah yang ditentukan, dengan tarif mulai dari 250 rubel dan memakan waktu lebih dari 12 jam.

Satu-satunya solusi yang ditemukan oleh penduduk pinggiran kota seperti saya adalah masuk ke mobil dan pergi ke pusat beradab terdekat untuk apa yang diperlukan, menelepon setelah bekerja, dan berdiri di kemacetan lalu lintas tradisional. Singkatnya - untuk membakar waktu yang sudah terbatas.

Jika Anda mengalikan masalah ini dengan jumlah orang yang terlibat di dalamnya, hanya akan ada 8.000.000 orang di CIS. Dari jumlah tersebut, menurut statistik, 70% adalah pengguna Internet, dan menurut penelitian GfK , sepertiga adalah pembeli aktif toko online. Hasil: 1.866.400 orang di Moskow dan Wilayah Moskow saja membutuhkan pengiriman cepat dan murah.


Peta menunjukkan bangunan baru, dari tahap nol hingga saat ini dimasukkan.

Bagaimana menjadi Analog dan pesaing.


Solusi apa yang kami cari: pengiriman lebih cepat dari 2 jam dan lebih murah dari 150 rubel - dalam logistik tugas ini disebut sebagai jarak tempuh terakhir. Tapi, sebenarnya, dunia belum menemukan solusi cepat, murah, dan massal.

Mari kita pertimbangkan alternatif dan mulai dengan yang eksotis (poin yang secara teknis tidak dapat diatasi digarisbawahi dengan warna merah):

Drone



Lima masalah teknik dengan drone:


  1. Masih bekerja pada batas kekuatan mereka (ini tidak aman bagi mereka yang di bawah).
  2. Sementara mereka tidak tahu cara bekerja dalam mode autorotation (dan lagi-lagi, masalah bagi orang di bawah).
  3. Sumber daya kecil baterai massal, yang memengaruhi jari-jari aksi (kami sedang menunggu generasi baru).
  4. Ekonomi drone, seperti transportasi, membuat rambut kepala logistik bergerak: biaya transportasi 1 ton kargo per mil masih $ 2000 . Ini adalah kendaraan paling mahal yang tersedia, dan semuanya karena kurangnya cahaya, otak murah dan hemat energi.
  5. Dan akhirnya, dimensi drone , yang menggerakkan beban 20 kg.


Kapal luar angkasa



Gerobak di atas roda tidak memerlukan infrastruktur yang rumit, kuat dan menunjukkan efisiensi di Amerika bertingkat rendah, tetapi juga memiliki kelemahan:

  1. Melibatkan seseorang, bahkan jika beberapa fungsi diambil alih oleh robot. Misalnya, dalam kasus di mana gerobak tidak tahu bagaimana harus bersikap di persimpangan.
  2. Biaya melengkapi perangkat seperti itu dengan otak masih tinggi, tetapi akan mencapai nilai yang dapat diterima dalam 3 tahun ke depan.
  3. Kecepatan, ini mungkin kelemahan utama - bergerak di sepanjang trotoar lebih cepat dari 15 km per jam tidak akan berfungsi karena alasan keselamatan pejalan kaki.
  4. Dan rentang kecil, yang menurut produsen , sejauh ini tidak melebihi 2 mil, yang secara serius membatasi ruang lingkup.


Sekarang untuk solusi yang ada:


Postamata + kurir



Keputusan ini lebih positif dari sudut pandang ekonomi dan paket dapat diambil pada hari berikutnya, karena kargo diangkut pada malam hari tanpa adanya lalu lintas di jalan. Namun, dengan mempertimbangkan bahwa kita berbicara tentang cakrawala acara 15 tahun, apakah pengiriman orang dalam 12 jam akan puas dengan orang-orang masa depan?

Kendaraan tak berawak


Di masa depan, kendaraan tak berawak yang mengemudi di jalan tanpa kemacetan akan menimbulkan risiko yang meningkat.

Pro:

  1. bagian infrastruktur yang paling padat modal sudah siap - jalan;
  2. transportasi relatif murah;
  3. daya dukung dari 300 kg;
  4. Akses dibatasi oleh ketersediaan jalan.


Sumber gambar

Satu-satunya kendala yang semuanya tergantung adalah: dapatkah jalan dibongkar setelah 15 tahun dengan munculnya kendaraan autopilot, dengan mempertimbangkan pertumbuhan populasi, modernisasi infrastruktur jalan?

Saya tidak berpikir bahwa ada seseorang yang bisa menjawab pertanyaan ini dengan andal.

Monorel




Kami mengusulkan solusi berbeda untuk masalah ini - meletakkan infrastruktur di atas jalan yang ada dalam bentuk monorel dan rolling stock (angkutan) kompak, yang mampu memindahkan muatan berdasarkan berat dan dimensi, mencakup 90% dari kebutuhan pengiriman harian.
Tentu saja, infrastrukturnya mencakup seperempat alas dan depo khusus di sisi gudang yang menerima kargo untuk pengiriman. Dan sistem seperti itu tidak menyiratkan partisipasi seseorang - dari saat mengklik situs web toko hingga saat mengambil parsel.

Bandingkan analog:




Terlepas dari kenyataan bahwa "Laporan mil terakhir 2017" dari Barclays milik audiens Inggris, survei penduduk Moskow dan Wilayah Moskow menunjukkan hasil yang sama. Orang tidak siap untuk menunggu seharian untuk parsel, tidak mengerti jam berapa akan tiba dan dalam kasus yang jarang terjadi mereka bersedia membayar lebih untuk kecepatan pengiriman.

Dapat diasumsikan bahwa dalam 10 tahun ke depan situasinya akan berubah dan orang-orang akan memerlukan pengiriman instan untuk pembelian sehari-hari yang impulsif, seperti, misalnya, telah menjadi populer di beberapa kota AS di mana pengiriman dilakukan dalam satu jam , berkat kerja sama staf gudang, robot, dan kurir Amazon . Jarak ke klien dalam kasus ini tidak lebih dari beberapa kilometer.

Manfaat monorel


  1. tidak seperti solusi tak berawak berbasis darat, monorel tidak membeku dalam kemacetan lalu lintas, tidak berhenti di persimpangan - yang memengaruhi kecepatan pengiriman;
  2. daya dukung solusi semacam itu hanya dibatasi oleh karakteristik kekuatan antar-jemput dan jalur;
  3. memprediksi waktu kedatangan barang jauh lebih sederhana, terkait dengan analog yang ada - penting untuk mengetahui bahwa paket akan tepat waktu dan tidak harus menunggu;
  4. autopilot untuk tugas satu dimensi telah dibuat, yang berarti proyek tidak berlaku untuk game di R&D;
  5. solusinya akan diam - kabar baik bagi mereka yang bosan dengan kebisingan di luar jendela;
  6. semua cuaca adalah keuntungan yang tidak dapat disangkal bahwa ia terbang atau bergerak di tanah (dalam hal apa pun, jika kita berbicara tentang iklim yang khas di garis lintang utara).

Kerugian Monorail


  1. biaya infrastruktur adalah tugas saat ini, untuk mendapatkan teknologi produksi, perakitan dan pemasangan lintasan, yang biayanya harus diminimalkan;
  2. biaya perawatan untuk track dan rolling stock - kami menguranginya karena robotisasi produksi;
  3. koordinasi infrastruktur peletakan di kota atau pinggiran kota merupakan halangan yang dapat diprediksi di tingkat kota dan kota. Mekanismenya tidak setransparan yang kita inginkan, tetapi kami percaya bahwa itu tidak akan lebih sulit daripada mengoordinasikan, katakanlah, jalur bus listrik, dan sejauh ini kita tidak berbicara tentang pusat kota.

Ekosistem Monorel


Postamat


Next postamat - menerima dan menyimpan kargo sesuai permintaan sepanjang waktu. Jika tidak ada keinginan untuk berjalan ke sana, kurir lokal akan melakukan bagian pekerjaan ini untuk Anda. Berkat jarak pendeknya, ia, sebagai tukang pos, akan melayani hingga 30 alamat per hari, yang berarti layanan satu kali akan lima kali lebih murah daripada kurir dari kota.

Gudang Gudang




Gudang gudang - terminal pengiriman kargo otomatis di sisi gudang terintegrasi ke dalam logistik internal, dan armada shuttle kami sendiri menjamin tidak ada keterlambatan dalam pengiriman.

Rolling stock


  • rolling stock - angkutan otomatis kompak menggabungkan keandalan transportasi kereta api dengan mobilitas drone;
  • kecepatan 45-60 km / jam - pengiriman ke jarak 12 km, bersama dengan proses pemrosesan dan perakitan kargo akan memakan waktu 30 menit;
  • tinggi peletakan monorel - 4-6 meter.

Struktur lintasan




Pada tahap pertama pengembangan jaringan, ia mengelilingi kota di sepanjang MKAD dan menghubungkan semua gudang yang terletak di zona kilometer satu sama lain. Cabang-cabang pinggiran kota dibangun di atas infrastruktur jalan yang ada, di atas jalur pemisah jalan raya, atau di sepanjang jalur kereta api.

Postamata ditempatkan di dekat konsentrasi lalu lintas penduduk dengan jangkauan pemirsa maksimum.

Ekonomi Monorel


Ini adalah topik artikel terpisah dengan perhitungan terperinci (jika menarik bagi audiens, saya akan menerbitkannya), jadi saya akan menyebutkan angka-angka utama: biaya modal untuk pembangunan 1 km rute - $ 420.000.

Jadi, untuk melengkapi jaringan monorel, aglomerasi Moskow dan wilayah Moskow di luar MKAD akan menelan biaya $ 129.756.000.



Berdasarkan fakta bahwa setiap pengguna menghasilkan $ 12, dan audiens aktif adalah 1.866.400, maka laba atas investasi akan untuk tahun ke-5.
Kami akan menganggap penilaian ini optimis.

Apa yang salah atau beresiko


  1. biaya koordinasi pembangunan infrastruktur mungkin lebih tinggi - itu tergantung pada tingkat dukungan proyek di tingkat pemerintah Moskow;
  2. peringkat dan keterlibatan audiens mungkin dilebih-lebihkan;
  3. estimasi pengeluaran modal dalam infrastruktur mungkin diremehkan.



Cara pro


Setelah kami membahas opsi yang mungkin untuk komposisi rolling stock, masalahnya jatuh ke dalam dua solusi yang mungkin: shuttle aktif - cara pasif, cara aktif - pesawat ulang-alik pasif (kita berbicara tentang mengubah arah di persimpangan).

Jadi di jalur kereta api, monorel tradisional dan logistik bengkel, masalah ini diselesaikan oleh anak panah, yang mentransfer rolling stock dari satu arah ke arah lain. Solusi ini memiliki sejumlah keunggulan yang tidak dapat disangkal: rolling stock mudah dibuat dan memiliki keandalan yang tinggi. Semua keputusan tentang arah dibuat oleh sistem, yang berarti tidak perlu melengkapi pesawat ulang-alik itu dengan otak.

Kekurangan


Panah harus diservis, dipanaskan di musim dingin, sehingga bagian yang bergerak tidak membeku. Dan dengan pertumbuhan lalu lintas, mereka juga akan menjadi batasan dari throughput sistem, karena mereka akan dipaksa untuk terus-menerus beralih ke garpu yang sangat aktif. Dan ini akan mempengaruhi panah sumber daya.

Alternatif


Jalur dengan transisi pasif, ketika pesawat ulang-alik mengambil keputusan ke mana harus bergerak dan bergerak dari satu trek ke trek. Sudah ada lebih sedikit analog untuk solusi seperti itu, mereka tersebar luas dalam hal lalu lintas padat.

Pro


Kemudahan perawatan trek, kepadatan lalu lintas, dan interval lalu lintas hanya dibatasi oleh kemampuan antar-jemput untuk berpindah dari trek ke trek.

Cons


Kompleksitas desain pesawat ulang-alik, peningkatan biaya dengan penurunan serentak dalam keandalan dan pesawat ulang-alik harus dibuat lebih pintar.

Tanpa memberi kami jawaban yang jelas, kami memutuskan untuk melakukan eksperimen dan mulai dengan pesawat ulang-alik pasif - rute aktif.

Bentuk rel


Selalu ada pilihan antara kesederhanaan desain dan fungsinya. Dari kabel logam sederhana dan seluruh sistem dua atau lebih rel yang menahan rolling stock pada posisi yang diperlukan. Selain itu, rel harus berisi sepasang kabel kontak, jika itu bukan solusi baterai.

Tentang pesawat ulang-alik


  1. biaya $ 800 (untuk produksi massal), jika tidak masalah dengan ekonomi mulai;
  2. kapasitas angkat hingga 20 kg dengan wadah kontainer, dengan berat antar-jemput hingga 25 kg;
  3. kecepatan: 45-60 km / jam pada garis lurus tanpa lereng dengan beban 20 kg.

Apa yang harus dimasukkan dalam desain antar-jemput:


  1. unit pengumpulan atau baterai saat ini;
  2. mekanisme untuk memindahkan shuttle dari monorail dengan cara manual yang aman;
  3. solusi untuk mengamankan wadah dengan kargo secara otomatis;
  4. solusi tahan cuaca (perlindungan node dari efek atmosfer);
  5. sistem kontrol otomatis antar-jemput;
  6. sistem penentuan posisi yang akurat di kejauhan;
  7. sistem perlindungan terhadap tabrakan dengan gangguan di jalan: di tingkat lokal, ia harus membuat keputusan sendiri ketika datang ke hambatan atau tetangga dalam arah perjalanan (jarak sensitivitas harus cukup untuk membuat keputusan dan menghentikan rolling stock sepenuhnya).

Anda juga dapat melukis proses mengatur lalu lintas, perlindungan dari vandalisme, proses membersihkan jalan dari jelaga, kotoran, es dan kotoran, tetapi saya berisiko mengganggu pembaca. Namun, jika perlu, saya siap untuk membicarakan semuanya secara rinci di salah satu pos berikut.

Dan sebagai kesimpulan


Masalah jarak tempuh terakhir membutuhkan solusi yang sesuai dengan kenyataan dengan ekonomi yang seimbang dan kehadiran permintaan yang sesuai di pasar, dan kematangannya masih merupakan jawaban terbuka, ahli logistik percaya bahwa pengiriman instan ke konsumen massal tidak akan dibutuhkan segera, tetapi ini masalah waktu, lihat saja pengalaman Singapura, Hong Kong dan AS.

Ekonomi solusi terlihat konsisten, tetapi dengan dukungan penuh dari kota-kota. Pada saat yang sama, ini memberi kota itu sendiri pembongkaran relatif jalan periferal dan jalan raya dari transportasi logistik lokal, pengurangan proporsional dalam emisi CO2 dan peningkatan dalam situasi lingkungan.

Paritas teknologi telah terbentuk di sekitar dua dimensi dan tiga dimensi masalah kontrol transportasi, tetapi masalah satu dimensi - monorel, termasuk dalam kategori dipecahkan, dan, oleh karena itu, hipotesis teknis tidak perlu diverifikasi. Masih untuk mengkonfirmasi kelayakan model ekonomi untuk aliran barang dan menetapkan periode pengembalian yang wajar dengan mengurangi biaya modal dalam infrastruktur dan rolling stock. Di bawah kondisi yang sama di pasar, keuntungan akan menjadi solusi yang akan mulai skala pertama dan monorel ringan mengklaim peran ini.

Posting berikut akan dikhususkan untuk prototipe pesawat ulang-alik dan postamata, pembangunan jembatan monorel.

Source: https://habr.com/ru/post/id409291/

More articles:


All Articles