Intelligens eszközök alkalmazási lehetőségeinek vizsgálata a városi közös rakodóhelyek rendszerében

A projekt korábbi szakaszai az EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00001 programban kerültek támogatásra: “The research was supported by the Hungarian Government and co-financed by the European Social Fund through the project ”Talent management in autonomous vehicle control technologies” (EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00001).”  

A projekt résztvevői: Ráduly Nóra (MSc-hallgató), Tihanyi Janka (MSc-hallgató), Dr. Bóna Krisztián (témavezető), Sárdi Dávid Lajos (témavezető)

A projekt korábbi résztvevői: Büki Aletta, Domaniczki Viktória, Szeredi Boglárka

A projekt kezdete: 2020. szeptember

A vizsgált city logisztikai rendszerekben három fő rendszerelem méretezésével kell foglalkozni: a konszolidációs központokkal, az áruforgalmi zsilipekkel és a rakodóhelyekkel (közös vagy közcélú rakodóhelyekkel). A konszolidációs központok esetén egy egyszerű raktártervezési feladatként definiálhatjuk a megoldandó problémát, az áruforgalmi zsilipek esetével már egy korábbi projekt keretein belül foglalkoztunk (diplomaterv, valamint cikk is készült belőle), a közös rakodóhelyeket pedig ebben a projektben vizsgáljuk meg részletesebben.

A kutatás eddigi fázisaiban részletes feltárásra került a jelenlegi hazai gyakorlat (a behajtási övezetek és a közös rakodók alkalmazása), külön koncentrálva a Váci utca bevásárlóövezetre, mivel azzal kapcsolatosan részletes adatok állnak rendelkezésünkre korábbi projektekből, mind a topológia, mind pedig az áruforgalmi igények szempontjából. Emellett több hazai és külföldi város gyakorlata is feltárásra került (pl. Győr, Barcelona vagy Stockholm).

Közös rakodóhelyek Budapesten

Ezeket követően rendszerezésre kerültek azok a problémák, amelyek felmerülhetnek a közös rakodóhelyek méretezése során. Megállapítottuk, hogy ezek közül a legnagyobb probléma, hogy a logisztikai folyamatok szabályozása nem egységes, a közös rakodóhelyek nyilvántartása nincs folyamatosan frissítve, illetve hiányosságok vannak az ellenőrzési rendszerben is.

A kutatási projekt első fázisának eredményei alapján egyértelműen kijelenthető, hogy a közös rakodók kialakítása és annak megfelelő üzemeltetése rendkívül komplex feladat. Felmerült a projekt során az a kérdés is, hogy egyáltalán szükséges-e közös rakodóhelyek kialakítása, így nem csak azok a feladatok kerültek rendszerezésre, amelyek felmerülhetnek abban az esetben, ha szükséges közös rakodót kialakítani, hanem az alternatív megoldásokkal is foglalkozni kellett (pl. drónokat alkalmazó megoldások, csomagautomata alapú megoldások, rakodóalagutak).

A városi közös rakodóhelyekkel kapcsolatos kutatásunk következő lépéseként elsősorban a városi bevásárlóövezetekre fókuszálva vizsgáltuk azt, hogy a különböző intelligens technológiák integrációjával hogyan fejleszthetők a közforgalmú rakodóhelyek. Ennek a projektnek a keretein belül összegyűjtésre kerültek azok a funkciók egy koncentrált rakodóhely esetén, amelyek elősegítik a városi áruszállítási folyamat minél hatékonyabb lebonyolítását. A funkciók között felmerültek olyan lehetőségek is, amelyekkel az autonóm áruszállító járművek és drónok kiszolgálása is megvalósíthatóvá válna, még ha jelenleg az erre irányuló kutatások épp csak elkezdődtek. A rendszerezésre került funkciók és a feltárt problémák alapján számos fejlesztési irány képzelhető el. Így a projekt eredményeként négy megoldási lépcsőfok került megállapításra a közös rakodóhelyek fejlesztésével kapcsolatban a főbb funkciók, illetve a megvalósíthatóságuk időbeli sorrendisége szerint:

1. 1. A koncentrált rakodóhelyek csak rakodási célra való felhasználása
   2. A rakodás biztosítása mellett adatrögzítési funkciókra való alkalmasság
   3. További funkciók betöltésére való alkalmasság, ideértve már az elektromos járművek kiszolgálását is, illetve az átmeneti tárolás biztosítását is
   4. Autonóm járművek és drónok alkalmazását is lehetővé tevő rakodók kialakítása.

Megoldási lépcsőfokok

A kijelölt rakodóhelyek fejlesztéséhez szükség van a megfelelő mélységű adatgyűjtésre, amely egyik módja egy kérdőíves vizsgálat lehet. Így a továbbiakban összeállításra kerül egy kérdőív, amelyben felmérhetővé válnak nemcsak az üzletek, hanem az áruszállítást végzők (szolgáltatók és járművezetők) igényei is, az így kapott adatok alapján pedig rakodókoncepciók kidolgozására is sor kerülhet. Terveink között szerepel a koncepciók tesztelése is a gyakorlatban, amelyre esetlegesen lehetőség nyílhat a zalaegerszegi tesztpálya Smart City Zone területén.

Ezeken kívül fontos kutatási terület a közös rakodók méretezése is, meg kell határozni a rakodók (legyenek azok hagyományos vagy intelligens rakodók) optimális számát, kapacitását és helyét is. A rakodók optimális számának és helyének meghatározása érdekében megtörtént egy korábbi projekt során a Váci utca bevásárlóövezet üzleteire és közös rakodóhelyeire vonatkozó adatok konszolidációja, tervezéshez alkalmas állapotba hozása volt, mivel ezzel a területtel kapcsolatban álltak rendelkezésünkre megfelelő adatok a méretezés lefuttatásához. A megfelelő adatok előállítása után kidolgozásra került egy méretezési módszertan a közös rakodók rendszerének tervezésére. A kidolgozott módszer körzetbesorolási és centrumkeresési problémák iterációk során történő megoldásából áll, különböző rakodóhely számok esetén, figyelembe véve a változó anyagmozgatási távolságokat is.  A módszer több különböző szcenárióra is tesztelve lett, a kapott eredmények ígéretesek, azonban számos további vizsgálatra lesz szükség a későbbiekben.

Közös rakodóhelyek és a hozzájuk rendelt üzletek a Váci utca bevásárlóövezetben a kidolgozott méretezési módszer alkalmazásával (5 rakodóhely esetén), Google Maps-en

A kutatás során körvonalazódott a rendszer szűk keresztmetszete, amely az adathiányban jelentkezik. Optimális rendszer tervezése megfelelő adatok és adatstruktúra nélkül lehetetlen, így a kutatás következő lépéseként megfogalmazódott az elektronikus rakodótárcsa koncepciója. Az elektronikus rakodótárcsa koncepciója a hagyományos, jelenleg használatban lévő rakodótárcsa kiváltására jött létre, vagyis egyfelől egy, a jelenlegi papír alapú koncepciónál egy korszerűbb szolgáltatást nyújtana, az általa begyűjthető adatokat pedig egy új hálózati struktúra kialakításához és a vevők számára szolgáltatások bevezetéséhez is felhasználhatnánk majd a jövőben. Ezzel kapcsolatosan elkészült a telefonos alkalmazás előzetes adatbázis struktúrája, valamint a felhasználói felület koncepcióterve. Az alkalmazás bevezetésénél fontosnak tartottuk, hogy egy minél egyszerűbb, minél inkább felhasználóbarát megoldást készítsünk, majd a későbbiekben kiegészítenénk az alkalmazás funkcióit, hogy annak szolgáltatása minél szélesebb körű legyen. Az alábbi ábra szemlélteti, hogy hogyan juthatunk el a jelenlegi rakodótárcsa elektronikus változatától egy olyan applikációhoz, amely valós időben mutatja a rakodóhelyek foglaltságát, előre lefoglalhatunk közös rakodóhelyeket, illetve akár más vállalatokkal közös fuvarokat is szervezhetünk.

Elektronikus rakodótárcsa funkcióinak bővülése

A koncepció kidolgozásánál fontos szerepet kapott a megvalósíthatóság is, így ennek részletei a kutatásban kidolgozásra kerültek. Ezen felül kidolgozásra került több olyan city logisztikai koncepció is, amelyek a jelenlegi hagyományos rakodóhelyek kiváltására is alkalmasak lennének.

A kutatás következő lépésében felmérésre kerültek a hazai városi logisztikai rendszerekben résztvevő járművezetők igényei és az általuk tapasztalt problémák is, kérdőíves felmérés alkalmazásával. Ez rávilágított arra, hogy ők is közvetlenül érzékelik a problémákat, a rakodóhelyek nem megfelelő elhelyezkedését, számát, és kapacitását, nem ismerik a rakodótárcsák alkalmazásának lehetőségeit, miközben rendszeresen akadályozva vannak feladataik ellátásában. Figyelembe véve ezeket, valamint a korábban azonosított problémákat, kidolgozásra került az intelligens rakodóhely részletese koncepciója.

Intelligens rakodó 3D koncepciója

A kutatás következő fázisa során megtörtént a koncentrált rakodóhelyek vizsgálatára alkalmas módszertan kibővítése. A korábban rendelkezésre álló módszertanok még nem magukra a rakodási folyamatokra fókuszáltak, hanem az üzletek, illetve a járművezetők oldalát, valamint a rakodók fizikai paramétereit és topológiáját vizsgálták, ezek az adatok önmagukban azonban még nem elegendőek egy optimálisan működő rakodóhely-hálózat megtervezéséhez, így kidolgoztunk egy mérési módszertant. A mérési módszertan felhasználása lehetővé tette ezen adatok hiányának pótlását, azaz a rakodási folyamatok időbeli jellemzői, a mozgatott egységek és maguk a rakodási folyamatok is mérhetővé váltak, így a tervezés komplex módon is lehetséges lesz a jövőben a mérési módszertant felhasználva. A módszertan Budapest belvárosában több rakodón is tesztelésre került, a Váci utca beváráslóövezetben, illetve a Nagykörút mentén is. Az ábrán látható, hogy a mérési módszertan által teljessé vált a városi koncentrált rakodóhelyek vizsgálatára alkalmas adatgyűjtési módszertan.

A koncentrált rakodóhelyek vizsgálatára alkalmas hiánytalan módszertan

A projekttel kapcsolatban eddig elkészült kiemelt dokumentumok

Büki Aletta (Témavezetők: Dr. Bóna Krisztián, Sárdi Dávid Lajos). Intelligens eszközök alkalmazása a városi közös rakodóhelyek fejlesztésére (2020).
BME KJK TDK 2020.
URL: http://tdk.bme.hu/KSK/L2/Intelligens-eszkozok-alkalmazasa-a-varosi

Dr. Bóna Krisztián, Sárdi Dávid Lajos, Büki Aletta, Domaniczki Viktória. Intelligens eszközök jövőbeli szerepe a városi koncentrált rakodóhelyek rendszerében (2021).
XV. IFFK Konferencia (Innováció és fenntartható felszíni közlekedés) 2021, Budapest, online.
URL: https://mmaws.bme.hu/2021/pages/program/papers/IFFK_2021_Paper_01_Bona-Sardi-Buki-Domaniczki.pdf
ISBN: 978-963-88875-5-9

Domaniczki Viktória (Témavezetők: Dr. Bóna Krisztián, Sárdi Dávid Lajos). Smart technológiák alkalmazása a városi rakodásszervezési folyamatokban (2021).
BME KJK TDK 2021.
URL: https://tdk.bme.hu/KSK/LOG5/Smart-technologiak-alkalmazasa-a-varosi  

Domaniczki Viktória. Milyen változásokkal járhat(na) az elektronikus rakodótárcsa bevezetése? (2023)
Logisztikai Híradó XXXIII. évfolyam 4. szám (2023. augusztus), pp. 27-30.
ISSN: 2006-6333
URL: http://logisztika.hu/wp-content/uploads/2023/09/Logisztika_2023_4_aug_kicsi.pdf

Tihanyi Janka, Ráduly Nóra Julianna. Budapesti rakodóhelyek city logisztikai szempontú elemzése (2023).
BME KJK TDK 2023.
URL: https://tdk.bme.hu/KSK/LOG6/Budapesti-rakodohelyek-city-logisztikai