Шишко А.А. - Транспортная логистика.GPS, ГЛОНАСС.Самоуправляемые автомобили

Аннотация

Шишко А.А. В данной работе рассматриваются задачи которые стоят перед транспортной логистикой.Сравнение двух систем навигации.Тендеция развития самоуправляемых автомобилей и дальнейшие перспективы.

Актуальность

В современном мире, любое предприятие в независимости от своего масштаба имеет личную экономическую политику (слаженную систему).

Транспортная логистика – основная составляющая такой системы.

Специфика логистики заключается в сопровождении товара с выхода с конвейера и до получения получателем, от производителя до организации сбыта.

Транспортная логистика.Задачи.Оптимальный маршрут

Транспортная логистика — это система по организации доставки, а именно по перемещению каких-либо материальных предметов, веществ и пр. из одной точки в другую по оптимальному маршруту.

ЗАДАЧИ

Выбор типа транспортного средства.

Выбор вида транспортного средства.

Совместное планирование транспортных процессов со складскими и производственными операциями.

Совместное планирование транспортных процессов на различных видах транспорта.

Обеспечение технологического единства транспортно-складского процесса.

Определение рациональных маршрутов поставки.

Все эти задачи решаются взаимосвязано, в комплексе.

Оптимальным считается маршрут, по которому возможно доставить логистический объект (груз) в кратчайшие сроки (или предусмотренные сроки) с минимальными затратами, а также с минимальным вредом для объекта доставки. Вредом для объекта доставки считается негативное воздействие на груз как со стороны внешних факторов (условия перевозки), так и со стороны временного фактора при доставке объектов, попадающих в данную категорию.

Виды маршрутов:

Маршрут, при котором путь следования транспортного средства в прямом и обратном направлении проходит по одной и той же трассе, называется маятниковым маршрутом.

Маршрут, при котором путь следования транспортного средства составляет замкнутый контур, называется кольцевым маршрутом.

Путь, проходимый транспортным средством от начального до конечного пункта, называется длиной маршрута[1].

В логистике есть несколько видов транспортировки груза: железнодорожный, автомобильный, трубопроводный, морской, воздушный. По данным статистики на 2018 год, можно определить самый популярный вид транспортной логистики Автомобильный – 72,8%. Автомобили требуют, в отличии от других вариантов транспорта, наименьшее количество средств для обслуживания и эксплуатации, также на автомобиле легче добраться «от двери до двери».

Компьютеризация

Одним из основных перспективных направлений предложения клиентам новых транспортных услуг на более высоком качественном уровне, является компьютеризация.

Основные направления применения компьютеров следующее:

1. Привлечение дополнительных объёмов перевозок, в том числе с использованием информационных систем клиента.

2. Организация логистических центров обслуживания клиентов.

3. Разработка систем управления эксплуатационными процессами, в том числе составление графиков продвижения грузов для каждой отправки.

4. Разработка и внедрение систем контроля за техническим состоянием подвижного состава и обеспечение сохранности грузов, при этом действуют группы общественного контроля, которые следят за качеством выполнения операций.

5. Разработка и внедрение систем телематики. Телематика-телекоммуникации с организацией автоматической обработки информации. Она обеспечивает возможность перехода на безбумажные информационные технологии и качественно новые решения проблем управления, например, слежение за грузами в режиме реального времени с использованием искусственных спутников земли и компьютерной сети. Примером разработки телематических систем является программа TEDIM. Одна из основных целей данной программы это последовательный переход на электронный обмен данными на базе соответствующих международных стандартов[2].

GPS vs ГЛОНАСС

GPS (Global Position System, Глобальная система позиционирования) – это спутниковая система, разработанная в 1995 году. Состоит из 32 спутников: 24 основных, 6 резервных. Они вращаются вокруг Земли по средневысокой орбите (20 180 км) в шести плоскостях, по четыре основных спутника в каждой.

На земле расположена главная контрольная станция и десять станций слежения, три из которых передают спутникам последнего поколения корректировочные данные, а те распределяют их на всю сеть.

Разработка системы ГЛОНАСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) начата еще в СССР в 1982 году. О завершении работ заявили в декабре 2015 года. Для работы ГЛОНАСС требуется 24 спутника, для покрытия территории и РФ достаточно 18, а общее число спутников, находящихся в данный момент на орбите (включая резервные) – 27. Они также движутся по средневысокой орбите, но на меньшей высоте (19 140 км), в трех плоскостях, по восемь основных спутников в каждой.

Предшественником системы GPS была система Transit, разработанная в 1964 году для управления запуском ракет с подводных лодок. Она могла определить местонахождение исключительно неподвижных объектов с точностью до 50 м, а единственный спутник находился в поле видимости всего один час в сутки. Программа GPS ранее носила названия DNSS и NAVSTAR. В СССР создание навигационной спутниковой системы велось с 1967 года в рамках программы «Циклон».

Основные отличия систем мониторинга ГЛОНАСС от GPS:

американские спутники движутся синхронно с Землей, а российские – асинхронно;

разная высота и количество орбит;

разный угол их наклона (около 55° для GPS, 64,8° для ГЛОНАСС);

разный формат сигналов и рабочие частоты.

Преимущества системы GPS

GPS – старейшая из существующих систем позиционирования, приведена в полную готовность раньше российской.

Надежность обусловлена использованием большего числа резервных спутников.

Позиционирование происходит с меньшей погрешностью, чем у ГЛОНАСС (в среднем 4 м, а для спутников последнего поколения – 60–90 см).

Множество устройств поддерживает систему.

Преимущества системы ГЛОНАСС

Положение асинхронных спутников на орбите более стабильное, что облегчает управление ими. Регулярное внесение корректив не требуется. Данное преимущество важно для специалистов, а не потребителей.

Система создана в России, поэтому обеспечивает уверенный прием сигнала и точность позиционирования в северных широтах. Это достигается за счет большего угла наклона спутниковых орбит.

ГЛОНАСС – это отечественная система, и останется доступной для россиян в случае отключения GPS.

Недостатки системы GPS

Спутники вращаются синхронно вращению Земли, поэтому для точного позиционирования требуется работа корректирующих станций.

Низкий угол наклона не обеспечивает хорошего сигнала и точного позиционирования в полярных областях и высоких широтах.

Право управления системой принадлежит военным, а они могут искажать сигнал или вообще отключить GPS для гражданских лиц или для других стран в случае конфликта с ними. Поэтому хотя GPS для транспорта точнее и удобнее, а ГЛОНАСС – надежнее.

Недостатки системы ГЛОНАСС

Разработка системы началась позже и до недавнего времени велась со значительным отставанием от американцев (кризис, финансовые злоупотребления, хищения).

Неполный комплект спутников. Продолжительность службы российских спутников ниже, чем американских, они чаще нуждаются в ремонте, поэтому точность навигации в ряде областей снижается.

Спутниковый мониторинг транспорта ГЛОНАСС дороже, чем GPS из-за высокой стоимости устройств, адаптированных к работе с отечественной системой позиционирования.

Недостаток программного обеспечения для смартфонов, КПК. Модули ГЛОНАСС проектировали для навигаторов. Для компактных портативных устройств на сегодняшний день более распространенный и доступный вариант – это поддержка GPS-ГЛОНАСС или только GPS[3].

Беспилотные автомобили

Общие принципы работы у всех беспилотных автомобилей примерно одинаковы. Рассмотрим их на примере автомобиля Toyota Prius в версии Google. Позже разработчики приходят к идее использовать совместно с указанным оборудованием высокоточные карты. Автономное передвижение только лишь с помощью датчиков требует постоянного сканирование окрестности и, как результат, огромных вычислительных мощностей. Высокоточные карты позволяют автомобилю передвигаться даже по дорогам, не имеющим специальной разметки, а датчики предполагается использовать только для своевременной реакции автомобиля на изменения ситуаций на дорогах (переход дороги пешеходами, обгоны и др.).

Рисунок 1 – Принцип работы беспилотного автомобиля Toyota Prius в версии Google

Грузовик с автопилотом компании Otto Group доставил партию пива Budweiser 25.10.2016 из города Форт-Коллинз в Колорадо-Спрингс (США), сообщается на сайте компании Anheuser-Busch. Отмечается, что это первая в истории коммерческая перевозка на беспилотном автомобиле. На всем протяжении пути (более 193 км) машиной управляла автоматическая система при поддержке управления транспорта штата Колорадо. При этом водитель также находился в кабине, но в работу системы не вмешивался, наблюдая за ней со спального места в задней части кабины. В Otto добавили, что с автопилотом у водителей появится возможность отдохнуть в пути, как того требует законодательство США, и, возможно, даже вздремнуть. К тому же водители не будут тратить время на остановки, что поможет ускорить доставку грузов, а компании не нужно будет нанимать второго водителя для смены[4].

Основными игроками на рынке беспилотных автомобилей на данный момент являются ведущие автоконцерны: Tesla, Mercedes-Benz, Audi, Ford, Toyota и BMW . Согласно прогнозу, к 2020 году автопроизводители смогут создать связанную экосистему, в которой транспортное средство будет самостоятельно обучаться, используя облачное хранилище данных, и получит новые возможности через обновления, доступные для загрузки беспроводным способом. Разработкой такой экосистемы занимаются мировые технологические гиганты: IBM, Intel, Cisco, Google, Amazon и Nokia.

Что такое Connected Car, V2V, V2I, V2P, C2G, V2D?

Рисунок 2 – Системы коммуникаций между автомобилями (Connected car)

Развивающиеся мобильные технологии существенно меняют окружающую среду, проникая во все отрасли, в том числе автомобильную промышленность. В автоиндустрии эта концепция называется Connected Car. Connected Car – это «подключенный» инновационный автомобиль с сетевыми возможностями. Они оснащены средствами навигации и ориентации, связью с Интернетом и т.д. Стандарт пятого поколения 5G только усилит тенденцию внедрения Connected Car.

«Умный» автомобиль через сеть взаимодействует с окружающей средой и объектами, поэтому в нем выделяют несколько систем:

Vehicle-to-vehicle (V2V) автомобиль-автомобиль Это система беспроводной связи, позволяющая двум автомобилям обмениваться друг с другом информацией о состоянии на дорогах без участия человека. Таким образом, Connected Car сможет получать информацию о скорости движения, местонахождении и т.д. другого автомобиля в режиме Онлайн.

Vehicle-to-infrastructure (V2I) автомобиль - инфраструктура Это система беспроводной связи, позволяющая автомобилям обмениваться информацией с объектами инфраструктуры, например, со светофорами, дорожными знаками и т.д. И наоборот, получать информацию от них.

Vehicle-to-pedestrian (V2P) автомобиль-пешеход Это система Connected Car, через которую автомобиль может взаимодействовать с находящимися в непосредственной близости от него пешеходами. В рамках подобного взаимодействия электроника автомобиля получит возможность выявлять частотный диапазон смартфонов, которыми пользуются пешеходы, что позволит оценить скорость и направление движения мобильного гаджета, и соответственно пешехода. Это позволит подать сигнал об опасности, как водителю, так и пешеходу с помощью звукового сигнала его телефона.

Vehicle-to-grid (V2G) автомобиль - электросеть Это система, позволяющая подключать машины в общую энергосеть для подзарядки автомобиля или возвращения лишней электроэнергии обратно.

Vehicle-to-device (V2D) автомобиль - устройство Это система, позволяющая транспортному средству обмениваться информацией с любым электронным устройством, подключенным к самому Connected Car[5].

К 2040-му году в крупных городах будет создана полностью беспилотная транспортная инфраструктура, то есть все транспортные средства будут передвигаться без водителей, необходимость в которых исчезнет, сообщает РБК (РосБизнесКонсалтинг). Такой прогноз дает аудиторская компания PricewaterhouseCoopers. По их оценкам, первые подобные автомобили появятся на дорогах уже через 3 года, в 2021-м. Но их автономность будет неполной, водителю придется контролировать процесс езды в отдельных случаях. Спустя еще десятилетие, в 2030-х годах, транспортные средства перестанут нуждаться в человеке. А к 2040-му году транспортная система городов будет уже полностью беспилотной, то есть автономной. При этом, по мнению PricewaterhouseCoopers, все машины станут электромобилями, что положительно отразится на экологии[6].

Рисунок 3 – Рост количества самоуправляемых автомобилей с 2017 по 2035г. млн. ед. в год

В 2017 году мировая выручка от реализации беспилотных автобусов и грузовых автомобилей составила $84 млн, сообщается в исследовании аналитической компании Tractica, опубликованном в конце января 2018 года. Также специалисты подсчитали, что в 2017-м было продано 343 единицы такого автономного транспорта. Эксперты отмечают, что интерес к беспилотным технологиям стремительно растет, и что появление таких машин в продаже и их постепенное внедрение на дорогах приведет к коренному перелому в целом ряде отраслей. Исследователи компании Intel считают, что автопилот в машинах позволит ежегодно сократить на 250 миллионов часов нахождение людей в пути только во время поездок на работу и обратно в самых густонаселённых городах мира, благодаря чему появятся новые экономические возможности. Исследование Intel и Strategy Analytics Intel и аналитическая компания Strategy Analytics представили в начале 2017 года исследование-прогноз, касающееся будущего автомобилей с автопилотом. По мнению исследователей, в самом ближайшем будущем водители по всему миру начнут переходить на самоходные автомобили. И этот простой факт создаст одну из самых больших экономических возможностей XXI столетия, так называемую «Экономику пассажиров», объём которой в 2050 году достигнет $7 триллионов. Intel полагает, что годовой объём мирового рынка самоходных автомобилей в 2035 году составит $800 млрд, после чего начнётся взрывной рост, который и приведёт к цифре в 7 триллионов к 2050 году[7].

В октябре 2017 года американский благотворительный фонд Bloomberg Philanthropies и Институт Аспена (Aspen Institute) представили первую в мире интерактивную карту городов с беспилотными автомобилями. Российские города почему-то на ней не отмечены. К моменту создания такой карты она содержит 53 города, в которых либо уже тестируют самоуправляемые машины, либо власти собираются разрешить их испытания. Согласно этому гиду, пилотные испытания беспилотных автомобилей проходят в 35 городах мира, 11 из которых находятся в США. Еще пять городов располагаются в Голландии, четыре — в Великобритании, а также три — вКитае. По два города Франции и Канады принимают испытания автобеспилотников,а в Японии, ОАЭ, Швеции,Сингапуре, Финляндии, Норвегии, Южной Корее и Австралии испытания проходят в одном городе страны. Еще в 18 городах готовятся к экспериментам с продвинутыми автопилотами или проявляют сильный интерес к таким транспортным средствам. В частности, речь идет о Лос-Анджелесе, Нэшвилле, Тель-Авиве, Буэнос-Айресе и Сан-Паулу. Авторы проекта говорят, что карта поможет властям стран и городов следить за развитием беспилотного автотранспорта в мире, статусом пилотных программ и успехами, достигнутыми в тех или иных регионах. Странно, что на карте нет российских городов. Ранее стало известно о том, что «КамАЗ» тестирует робомобили в Набережных Челнах и подмосковном Ногинске. В августе 2017 года в московском технопарке «Калибр» открылся полигон для тестирования беспилотных автомобилей и автобусов. В том же месяце премьер-министр Дмитрий Медведев поручил разработать условия для использования беспилотных автомобилей в России. Такую машину разработали в «Яндексе» и продемонстрировали президенту России Владимиру Путину в сентябре[8].

Рисунок 5 – Карта с беспилотными автомобилями

Выводы

В наше время транспортная логистика является важнейшей отраслью в жизни человечества. В статье рассмотренны задачи логистики,крупнешие компании по транспортной логистике,а так же переспективы рынка самоуправляемых автомобилей и транспортной логистики в целом.

Список использованной литературы

1. Википедия- Свободная энциклопедия https://ru.wikipedia.org...
2. В.М. Семенов, В.В. Ефимов, Ю.В. Коровяковская. Транспортная логистика.Учебное пособие. М.: Санкт-Петербург, 2006. 31 с.
3. GPS маркер.Блог. http://gpsmarker...
4. gagadget.com.Нескучный сайт о технике https://gagadget.com...
5. 1234G.Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи. http://1234g.ru...
6. РБК(РосБизнесКонсалтинг)https://rbc.ru...
7. Tractica. https://tractica.com...
8. Bloomberg Philanthropies https://bloomberg...