Automatyzacja podejścia w zajezdni transportu publicznego
W jaki sposób można zoptymalizować procesy operacyjne, np. jazdę do myjni, warsztatu lub stacji ładowania, poprzez automatyzację w zajezdni pojazdów? Jakie podejścia są obecnie testowane i jak można je zastosować w praktyce?
Zapotrzebowanie na zrównoważoną i przystępną cenowo mobilność szybko rośnie. W dłuższej perspektywie może to zagwarantować jedynie wydajny i ekonomiczny lokalny transport publiczny. Firmy transportowe stoją w związku z tym przed poważnymi wyzwaniami: Z jednej strony, floty pojazdów muszą zostać szybko przekształcone w neutralne dla klimatu systemy napędowe, podczas gdy z drugiej strony, firmy stoją w obliczu rosnącej presji kosztowej i rosnącego niedoboru wykwalifikowanej siły roboczej.
W tym kontekście uwaga skupia się również na optymalizacji procesów operacyjnych w zajezdniach. Niezbędnym rozwiązaniem jest (częściowa) automatyzacja niektórych procesów operacyjnych, w szczególności zadań takich jak jazda do myjni, warsztatu, stacji benzynowej lub stacji ładowania, parkowanie autobusów pod koniec zmiany lub ustawianie się w kolejności, w jakiej autobusy wyjeżdżają na początku zmiany.
Automatyzacja zajezdni przy ekonomicznie uzasadnionym wysiłku
Na tym właśnie koncentrują się partnerzy projektu badawczego „Innovative Depot Automation” (IDEA): MRK Management Consultants GmbH, Peak Mobility GmbH i Uniwersytet Techniczny w Dreźnie. Umożliwienie pojazdom przemieszczania się do lokalizacji wyznaczonych przez kierownictwo zajezdni w sposób skoordynowany i bez udziału kierowcy w przyszłości, zmniejszy wysiłek wymagany przez kierowców w podróżach wewnętrznych i pozwoli osiągnąć znacznie bardziej efektywne i niezawodne procesy operacyjne.
Kierownik projektu Andreas Küster, dyrektor zarządzający koordynatora projektu MRK Management Consultants GmbH, wyjaśnia, co odróżnia IDEA od innych projektów badawczych dotyczących w pełni autonomicznych pojazdów:
„W większości przypadków wykorzystywane są tutaj bogato wyposażone pojazdy i kosztowna infrastruktura, dlatego przeszkody ekonomiczne, prawne i techniczne stoją na drodze do szybkiego i kompleksowego wdrożenia w praktyce. Dzięki projektowi IDEA pokazaliśmy, jak już dziś można realizować automatyzację zajezdni w innowacyjny technicznie i uzasadniony ekonomicznie sposób”.
W szczególności w ramach projektu zbadano, w jaki sposób można wykorzystać do tego celu innowacyjne systemy transmisji danych i pozycjonowania oparte na istniejących technologiach, takich jak 5G.
Późniejsze wykorzystanie w zastosowaniach komercyjnych
Projekt IDEA został sfinansowany przez Federalne Ministerstwo Cyfryzacji i Transportu (BMDV) w ramach programu „InnoNT” mającego na celu promowanie innowacyjnych technologii sieciowych w komunikacji mobilnej, na łączną kwotę 3 milionów euro. Rdzeniem projektu były badania, testy i późniejsza walidacja komunikacji radiowej między pojazdami bez kierowcy a systemem zarządzania zajezdnią (DMS) za pośrednictwem innowacyjnej sieci kampusowej 5G.
Zasadniczo istnieją już warunki wstępne dla zwiększenia automatyzacji procesów zajezdniowych poprzez DMS i nowoczesne pojazdy z odpowiednimi komponentami. Wciąż jednak brakuje odpowiedniej infrastruktury i ustandaryzowanych interfejsów, które skutecznie łączyłyby ze sobą różne podsystemy. Opracowanie interoperacyjnej infrastruktury, która zapewni ekonomiczne ponowne wykorzystanie w zastosowaniach komercyjnych, jest zatem najwyższym priorytetem.
Jednym z wyzwań w zautomatyzowanym ruchu pojazdów jest wysoka precyzja wymagana do pozycjonowania zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz, ponieważ dokładność musi wynosić kilka centymetrów. Wymaga to solidnych, niezawodnych i precyzyjnych systemów pozycjonowania, które spełniają również wymogi opłacalności. W projekcie wykorzystano sieć kampusową 5G zarówno do transmisji danych o niskich opóźnieniach, jak i do pozycjonowania w pomieszczeniach.
Rozszerzony DMS
Jako środowisko testowe posłużyła instancja systemu zarządzania magazynem Peak.DMS, która w ramach projektu została rozszerzona o funkcje kontrolowania i monitorowania zautomatyzowanych manewrów jazdy i procesów dostaw. Ponieważ Peak.DMS ma już wypróbowane i przetestowane funkcje w pełni zautomatyzowanego zarządzania pojazdami, miejscami parkingowymi i załadunkiem, podstawowe wymagania dotyczące kontrolowania zautomatyzowanych manewrów jazdy i procesów dostaw były już dostępne.
Torsten Vogel, dyrektor zarządzający Peak Mobility GmbH, wyjaśnia tę ideę:
„W obecnej praktyce operacyjnej nasz system DMS przekazuje instrukcje jazdy personelowi prowadzącemu lub manewrowemu za pośrednictwem wyświetlaczy lub mediów mobilnych. Dlatego sensowne jest przekazywanie tych instrukcji, zwanych „misjami”, do systemu automatycznego sterowania pojazdem”.
Zautomatyzowany system kontroli floty (AFCS) wdraża następnie te misje w połączeniu z komponentami pokładowymi w postaci zautomatyzowanych manewrów jazdy dla poszczególnych pojazdów.
Interfejsy między Peak.DMS i AFCS zostały zaimplementowane jako część IDEA. DMS wykorzystuje je do przesyłania misji do AFCS i otrzymuje niezbędne informacje z systemu pozycjonowania. Aby zapewnić interoperacyjność systemów, zainicjowano proces standaryzacji odpowiednich interfejsów. Peak Mobility jest w ścisłym kontakcie ze Stowarzyszeniem Niemieckich Przedsiębiorstw Transportowych (VDV) i europejskim stowarzyszeniem standaryzacyjnym Information Technology for Public Transport (ITxPT).
Postęp projektu
Równolegle do integracji interfejsów, w prywatnym zakładzie MRK w Torgau zainstalowano sieć kampusową 5G z możliwością lokalizacji. Ponadto standardowy 18-metrowy hybrydowy autobus przegubowy został wyposażony w komponenty sterujące do zautomatyzowanej jazdy. Celem było wykorzystanie podejścia brownfield do zbadania warunków, w których modernizacja istniejących pojazdów i infrastruktury byłaby opłacalna. Ponadto dostępny był już zautomatyzowany minibus z projektu ABSOLUT. Oba pojazdy zostały wykorzystane do przetestowania i oceny głównych przypadków użycia automatyzacji zajezdni. W kolejnym etapie projektu przeprowadzono ekonomiczne studium wykonalności na podstawie wszystkich wyników badań.
Przygotowania do automatyzacji zajezdni
Uczestnicy projektu byli w stanie zademonstrować zarówno funkcjonalność, jak i opłacalność testowanych rozwiązań: Torsten Vogel: „Jesteśmy w stanie zapewnić przedsiębiorstwom transportu publicznego wytyczne dotyczące tego, w jaki sposób mogą zautomatyzować swoje zajezdnie pojazdów w perspektywie krótko- i średnioterminowej. Jednocześnie, poprzez standaryzację interfejsów i architektury systemu, chcemy zachęcić dostawców pojazdów i producentów oprogramowania dla transportu publicznego do dalszego rozwoju swoich produktów na wczesnym etapie i w sposób zrównoważony dla przyszłej automatyzacji zajezdni”.
Obserwatorzy branży wiedzą, że jest na to dobry czas. Wynika to z faktu, że wiele firm transportowych planuje budowę lub przebudowę zajezdni w perspektywie krótko- lub średnioterminowej – zwłaszcza w trakcie konwersji floty i infrastruktury na napędy bezemisyjne. W zdecydowanej większości przypadków potrzeby automatyzacji zajezdni są również brane pod uwagę w tym procesie. Przy zakupie nowych pojazdów należy zachęcać firmy do upewnienia się od samego początku, że posiadają one już niezbędne komponenty i interfejsy do zautomatyzowanej jazdy lub że można je zmodernizować przy minimalnym wysiłku. To samo dotyczy niezbędnych rozszerzeń DMS dla zautomatyzowanej jazdy na terenie zajezdni: firmy transportowe, które posiadają już nowoczesny DMS, powinny mieć możliwość dodania do niego AFCS po ekonomicznie uzasadnionych kosztach.
IDEA - Innowacyjna automatyzacja zajezdni
Cel: Automatyzacja zajezdni przedsiębiorstw transportu publicznego za pomocą innowacyjnej komunikacji radiowej między poszczególnymi autonomicznie poruszającymi się pojazdami a systemem zarządzania zajezdnią za pośrednictwem sieci kampusowej 5G.
Partnerzy projektu: MRK Management Consultants GmbH, Peak Mobility GmbH, Uniwersytet Techniczny w Dreźnie; stowarzyszeni: Stowarzyszenie Niemieckich Przedsiębiorstw Transportowych (VDV), Technologie Informatyczne dla Transportu Publicznego (ITxPT).
Web: bmdv.bund.de/
