Entregar uma compra aos subúrbios em 30 minutos e por US $ 1 é um desafio que nenhuma transportadora aceitará. Mas será necessário um robô que se mova ao longo do monotrilho. Da idéia aos primeiros protótipos: economia, concorrentes, erros e sua interpretação. Para o aperitivo - a resposta para a pergunta existencial "Por quê?"
Problema existente
Morar fora do centro da aglomeração da cidade - inevitavelmente tolerar inconvenientes: tempo gasto no caminho para o trabalho, falta de infraestrutura completa. E a qualidade de vida nos subúrbios é afetada pelo nível de produtos do dia a dia, alimentos quentes, que podem ser encontrados a uma curta distância, como regra, este é um segmento de massa de qualidade adequada. A escolha de lojas on-line é limitada àqueles que transportam na área especificada, com tarifas a partir de 250 rublos e demorando mais de 12 horas.
A única solução encontrada por moradores de subúrbios como eu é entrar em um carro e ir ao centro civilizado mais próximo para o que for necessário, ligar depois do trabalho e ficar em engarrafamentos tradicionais. Em uma palavra - para queimar um tempo já limitado.
Se você multiplicar esse problema pelo número de pessoas envolvidas, haverá 8.000.000 de pessoas apenas na CEI. Destes, segundo as estatísticas, 70% são usuários da Internet e, segundo a
pesquisa da GfK , um terço são compradores ativos de lojas online. Resultado: 1.866.400 pessoas em Moscou e somente na região de Moscou precisam de entregas rápidas e baratas.
O mapa mostra novos edifícios, do estágio zero ao atualmente inserido.Como ser Análogos e concorrentes.
Qual solução procuramos: a entrega é mais rápida que 2 horas e mais barata que 150 rublos - na logística, essa tarefa é chamada de última milha. Mas, estritamente falando, o mundo ainda não encontrou uma solução rápida, barata e em massa.
Vamos considerar as alternativas e começar pelas exóticas (os pontos tecnicamente intransponíveis estão destacados em vermelho):
Drone
Cinco problemas de engenharia com drones:
- Ainda trabalhando no limite de seu poder (isso não é seguro para os que estão abaixo).
- Enquanto eles não sabem como trabalhar no modo de autorotação (e novamente, um problema para as pessoas abaixo).
- Pequeno recurso de baterias de massa, que afeta o raio de ação (estamos aguardando uma nova geração).
- A economia do drone, como o transporte, faz com que os cabelos da logística se movam: o custo do transporte de 1 tonelada de carga por milha ainda é de US $ 2000 . Este é o veículo mais caro disponível, e tudo por causa da falta de cérebros leves, baratos e energeticamente eficientes.
- E, finalmente, as dimensões do drone , que move a carga de 20 kg.
Starship
Os carrinhos com rodas não exigem infraestrutura complexa, são resistentes e mostram eficiência nos Estados Unidos, mas também apresentam desvantagens:
- Envolver uma pessoa, mesmo que algumas das funções sejam assumidas por um robô. Por exemplo, nos casos em que o vagão não sabe como se comportar no cruzamento.
- O custo de equipar esse dispositivo com cérebros ainda é alto, mas atingirá valores aceitáveis nos próximos 3 anos.
- Velocidade, talvez essa seja a principal desvantagem - mover-se pela calçada a mais de 15 km por hora não funcionará por razões de segurança de pedestres.
- E uma pequena faixa, que, de acordo com os fabricantes , até agora não excede 2 milhas, o que limita seriamente o escopo.
Agora, para as soluções existentes:
Postamata + courier
Essa decisão é mais positiva do ponto de vista da economia e a parcela pode ser retirada no dia seguinte, uma vez que a carga é transportada à noite na ausência de tráfego nas estradas. No entanto, considerando que estamos falando de um horizonte de eventos de 15 anos, a entrega de pessoas em 12 horas será satisfeita com as futuras pessoas?
Veículos não tripulados
No futuro, veículos não tripulados que dirigem em estradas sem engarrafamentos representam um risco aumentado.
Prós:
- a parte com mais capital intensivo da infraestrutura está pronta - a estrada;
- o transporte é relativamente barato;
- capacidade de carga de 300 kg;
- O acesso é limitado pela disponibilidade da estrada.
Fonte da imagemO único obstáculo de que tudo depende é: as estradas podem ser descarregadas após 15 anos com o advento dos veículos de piloto automático, levando em consideração o crescimento populacional, a modernização da infraestrutura viária?
Eu não acho que haja uma pessoa que possa responder a essa pergunta de maneira confiável.
Monotrilho
Propomos uma solução diferente para o problema - a implantação de infraestrutura nas estradas existentes na forma de um monotrilho compacto e material circulante (vaivéns), capaz de movimentar carga por peso e dimensões, cobrindo 90% da necessidade de entrega diária.
Obviamente, a infraestrutura inclui pedestais e depósitos especializados ao lado de armazéns que aceitam carga para embarque. E esse sistema não implica a participação de uma pessoa - desde o momento em que você clica no site da loja até o momento de pegar o pacote.
Compare análogos:
Apesar do fato de que "O último relatório de milha 2017" do Barclays pertence a uma audiência britânica, uma pesquisa com residentes de Moscou e a região de Moscou indica resultados semelhantes. As pessoas não estão prontas para esperar o dia inteiro por um pacote, sem entender a que horas chegará e, em casos raros, estão dispostas a pagar em excesso pela velocidade da entrega.
Pode-se supor que, nos próximos 10 anos, a situação mudará e as pessoas precisarão de entrega instantânea para compras diárias impulsivas, como, por exemplo, já se tornou popular em algumas cidades dos EUA, onde a
entrega é realizada
em uma hora , graças ao trabalho coordenado da equipe de armazém, robôs e correio da Amazon . A distância para o cliente, neste caso, não passa de alguns quilômetros.
Benefícios do monotrilho
- ao contrário das soluções não tripuladas terrestres, o monotrilho não congela nos engarrafamentos, não para nos cruzamentos - o que afeta a velocidade da entrega;
- a capacidade de carga dessa solução é limitada apenas pelas características de resistência do vaivém e do percurso;
- prever a hora de chegada das mercadorias é muito mais simples em relação aos análogos existentes - é importante saber que o pacote chegará dentro do prazo e não precisará esperar;
- um piloto automático para uma tarefa unidimensional já foi criado, o que significa que o projeto não se aplica a jogos em P&D;
- a solução será silenciosa - boas notícias para quem está cansado do barulho do lado de fora da janela;
- o clima para qualquer clima é uma vantagem inegável sobre o fato de voar ou se mover no chão (em qualquer caso, se estamos falando de um clima que é peculiar às latitudes do norte).
Desvantagens do monotrilho
- o custo da infraestrutura é a tarefa atual, de obter a tecnologia de produção, montagem e instalação da pista, cujo custo deve ser minimizado;
- custos de manutenção da pista e material circulante - minimizamos devido à robotização da produção;
- A coordenação da infraestrutura de assentamento em uma cidade ou subúrbio é um obstáculo previsível no nível municipal e municipal. O mecanismo não é tão transparente quanto gostaríamos, mas acreditamos que não será mais difícil do que coordenar, digamos, uma linha de trólebus, e até agora não estamos falando sobre o centro da cidade.
Ecossistema de monotrilho
Postamat
Postamat ao lado - aceita e armazena carga sob demanda 24 horas por dia. Se não houver desejo de ir até lá, o correio local fará essa parte do trabalho para você. Graças às curtas distâncias, ele, como carteiro, servirá até 30 endereços por dia, o que significa que um serviço único será cinco vezes mais barato que um mensageiro da cidade.
Warehouse Depot
Depósito de armazém - um terminal automático de despacho de carga no lado do armazém é integrado à logística interna, e nossa própria frota de ônibus não garante atrasos no embarque.
Material circulante
- material circulante - ônibus compactos automáticos combinam a confiabilidade do transporte ferroviário com a mobilidade do drone;
- velocidade 45-60 km / h - a entrega a uma distância de 12 km, juntamente com o processo de processamento e montagem da carga, leva 30 minutos;
- monotrilho que coloca a altura - 4-6 medidores.
Estrutura da pista
No primeiro estágio do desenvolvimento da rede, ele circunda a cidade ao longo do MKAD e conecta todos os armazéns localizados na zona do quilômetro. As filiais suburbanas são construídas sobre a infraestrutura viária existente, sobre a faixa divisória da rodovia ou ao longo das linhas ferroviárias.
Postamata são colocados perto da concentração de tráfego de residentes com cobertura máxima de audiência.
Economia de monotrilho
Este é o tópico de um artigo separado, com cálculos detalhados (se for do interesse do público, eu o publicarei), por isso vou mencionar os números-chave: custos de capital para a construção de 1 km da rota - US $ 420.000.
Assim, para equipar uma rede de monotrilhos, a aglomeração de Moscou e da região de Moscou fora do MKAD custará US $ 129.756.000.
Com base no fato de que cada usuário gera US $ 12 e o público ativo é de 1.866.400, o retorno do investimento será pelo quinto ano.
Consideraremos essa avaliação otimista.
O que poderia dar errado ou arriscar
- os custos de coordenação da construção da infraestrutura podem ser mais altos - depende do nível de suporte ao projeto no nível do governo de Moscou;
- as classificações e o envolvimento do público podem ser exagerados;
- estimativas de dispêndios de capital em infraestrutura podem ser subestimadas.
Maneira profissional
Depois de analisarmos as opções possíveis para a composição do material circulante, o problema caiu em duas soluções possíveis: lançadeira ativa - via passiva, via ativa - lançadeira passiva (estamos falando de mudanças de direção nos cruzamentos).
Assim, nas ferrovias, o monotrilho tradicional e na logística da oficina, esse problema é resolvido pelas flechas, que transferem o material circulante de uma direção para outra. Esta solução tem uma série de vantagens inegáveis: o material circulante é fácil de fabricar e possui alta confiabilidade. Todas as decisões sobre a direção são tomadas pelo sistema, o que significa que não há necessidade de equipar o vaivém com o cérebro.
Desvantagens
As setas devem ser reparadas, aquecidas na estação fria, para que as partes móveis não congelem. E com o crescimento do tráfego, eles também serão uma limitação da taxa de transferência do sistema, pois serão forçados a mudar constantemente para um fork particularmente ativo. E isso afetará as setas de recursos.
Alternativa
O caminho com transições passivas, quando o ônibus toma a decisão para onde se mover e se move de pista para pista. Já existem menos análogos para essa solução; eles são difundidos no que diz respeito ao tráfego denso.
Prós
A facilidade de manutenção da pista, a densidade do tráfego e o intervalo do tráfego são limitados apenas pela capacidade do ônibus espacial de se deslocar de uma pista para outra.
Contras
A complexidade do design do ônibus espacial, o aumento de custo com uma queda simultânea na confiabilidade e o transporte aéreo devem ser mais inteligentes.
Sem nos dar uma resposta inequívoca, decidimos realizar experimentos e começar com um transporte passivo - uma rota ativa.
Forma do trilho
Sempre há uma escolha entre a simplicidade do design e sua funcionalidade. Desde chicotes de cabos metálicos simples e um sistema inteiro de dois ou mais trilhos que mantêm o material circulante na posição desejada. Além disso, o trilho deve conter um par de fios de contato, se não for uma solução com bateria.
Sobre o transporte
- custo de US $ 800 (para produção em massa); caso contrário, começam os problemas com a economia;
- capacidade de elevação de até 20 kg com contêiner de contêiner, com peso de lançadeira de até 25 kg;
- velocidade: 45-60 km / h, em linha reta, sem declives, com uma carga de 20 kg.
O que deve ser incluído no design do ônibus espacial:
- unidade de coleta atual ou bateria;
- mecanismo para remover a peteca do monotrilho de maneira manual segura;
- solução para proteger automaticamente um contêiner com carga;
- solução à prova de intempéries (proteção dos nós contra efeitos atmosféricos);
- sistema de controle automático de transporte;
- sistema de posicionamento preciso à distância;
- sistema de proteção contra colisões com interferência no caminho: no nível local, ele deve tomar suas próprias decisões quando se trata de um obstáculo ou de um vizinho na direção da viagem (a distância de sensibilidade deve ser suficiente para tomar uma decisão e parar completamente o material circulante).
Você também pode pintar o processo de organização do tráfego, a proteção contra vandalismo, o processo de limpar o caminho de fuligem, sujeira, gelo e fezes, mas corro o risco de incomodar o leitor. No entanto, se necessário, estou pronto para falar sobre tudo em detalhes em uma das seguintes postagens.
E em conclusão
O problema da última milha requer uma solução que se encaixe na realidade de uma economia equilibrada e na presença de demanda adequada no mercado, e sua maturidade ainda é uma resposta aberta, os logísticos acreditam que a entrega instantânea ao consumidor em massa não será necessária em breve, mas é uma questão de tempo, basta olhar para a experiência de Cingapura, Hong Kong e os EUA.
A economia da solução parece consistente, mas com o apoio total das cidades. Ao mesmo tempo, isso proporciona à própria cidade uma descarga relativa de estradas e rodovias periféricas do transporte logístico local, uma redução proporcional nas emissões de CO2 e uma melhoria na situação ambiental.
Uma paridade de tecnologias se formou em torno dos problemas bidimensionais e tridimensionais do controle de transporte, enquanto o problema unidimensional - monotrilho, pertence à categoria de resolvidos e, portanto, a hipótese técnica não precisa ser verificada. Resta confirmar a viabilidade do modelo econômico para o fluxo de mercadorias e estabelecer um período de retorno razoável, reduzindo os custos de capital em infraestrutura e material circulante. Sob condições iguais no mercado, uma vantagem será uma solução que começará a ser dimensionada primeiro e um monotrilho leve reivindicará esse papel.
Os posts a seguir serão dedicados ao protótipo do ônibus espacial e aos postamata, a construção do viaduto do monotrilho.