Lepsza logistyka pomoże zaoszczędzić energię w miastach

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej wraz z zagranicznymi partnerami chcą stworzyć platformę, która zminimalizuje zużycie energii potrzebnej na dostarczanie towarów i usług do mieszkańców. Będzie to centralny element nowoczesnej miejskiej logistyki.

– Zaproponowaliśmy nowatorski i zintegrowany opis energetyczny multimodalnego systemu logistyki miejskiej – wyjaśnia prof. Emilian Szczepański z Wydziału Transportu PW, kierownik polskiego zespołu projektu E-Laas. – Oznacza to, że planujemy opracować modele systemu logistycznego dla różnych sposobów dystrybucji ładunków, m.in. z wykorzystaniem pojazdów z napędem elektrycznym, rowerów transportowych czy dronów. W modelach tych nacisk zostanie położony na zużycie energii i emisję zanieczyszczeń, a także na powiązanie infrastruktury oraz rozwiązań z zakresu Internetu Rzeczy ze środkami transportu i użytkownikami.

Kompleksowe rozwiązanie

Miejskie systemy dostaw w ramach tzw. logistyki ostatniej mili będą porównywane pod względem zużycia energii, przesunięcia modalnego (mikroplatformy dystrybucyjne) i nowatorskich sposobów łączenia opłat i parkowania pojazdów towarowych.

– Przesunięcie modalne oznacza aktywizację alternatywnych do klasycznego transportu samochodowego form dostaw ładunków – mówi prof. Szczepański. – Chodzi o rozszerzenie możliwości dostaw np. rowerami transportowymi. Wymaga to umieszczenia w systemie dystrybucyjnym punktów pośrednich np. micro-hubów, które pozwolą zmniejszyć dystans pokonywany przez ostatni, w kanale dystrybucji, środek transportu.

Naukowcy będą też badać różne możliwości pobierania opłat za parkowanie w centrach miast, a także opłat za ładowanie pojazdów elektrycznych.

– Chcemy, aby opłaty te były kształtowane dynamicznie w zależności od aktualnego zapotrzebowania energetycznego systemu logistycznego miasta – podkreśla prof. Szczepański. – Oznacza to, że np. możliwe będzie wprowadzenie niższych opłat dla rowerów elektrycznych w godzinach szczytu, a w godzinach nocnych dla samochodów. Tym samym platforma ma sugerować rozwiązania pozwalające użytkownikom odpowiednio dopasować strategie korzystania z infrastruktury, optymalizując zużycie energii. Konieczne będzie w tym również uwzględnienie zaburzeń w systemie, np. przerwy w dostawie prądu, awarii baterii, nietypowego zachowania klientów.

Oceny systemów dostaw będą bazować na szacowaniu energii, dzięki czemu projekt wykracza poza zmiany tylko w logistyce.

– Dla różnych struktur systemów dystrybucji, różnych środków transportu i ich uczestników możliwe będzie wyznaczenie zasobochłonności – opowiada prof. Szczepański. – Ponadto, uwzględniając w nich problematykę zachowań i potrzeb uczestników procesu, chcemy opracować rozwiązania zwiększające świadomość w aspekcie zużycia energii, oddziaływania na środowisko i zrównoważonego transportu.

Platforma dla wszystkich

Głównym celem działań międzynarodowego zespołu będzie wspomniana już platforma. Obejmie ona wszystkie etapy dystrybucji – od centrów konsolidacji, gdzie łączy się mniejsze przesyłki i przygotowuje do wspólnego transportu – aż do przekazania „paczki” klientom.

– Głównym założeniem jest integracja wszystkich uczestników procesów transportowych: operatorów logistycznych, przewoźników, dostawców, klientów, a także władz miasta – mówi prof. Szczepański. – Platforma uwzględniać będzie relacje między poszczególnymi uczestnikami, a także infrastrukturę cyfrową i logistyczną. Stąd przyjmie ona wielowarstwową strukturę w zależności od charakteru procesów i ich uczestników.

Dla władz miejskich będzie to narzędzie do kreowania polityki energetycznej w realizacji procesów logistycznych (np. lokalizacji parkingów i ładowarek dla pojazdów). Dostawcom czy przewoźnikom pozwoli wskazać trasy dostaw optymalne pod względem zużycia energii i kosztów. Operatorowi logistycznemu dostarczy informacji o najlepszej strukturze systemu dostaw czy najbardziej wskazanych środkach transportu. Klienci końcowi będą mieli z kolei informację o kosztach środowiskowych, jakie generuje ich zamówienie i będzie zachętą do korzystania z usług tych operatorów, którzy stosują rozwiązania z jak najmniejszym negatywnym oddziaływaniem na otoczenie.

Trzy lata pracy

Zespół planuje przeprowadzić szereg badań. Ankiety pozwolą zebrać dane na temat preferencji, potrzeb i zachowań uczestników procesu dystrybucji. Główna uwaga zostanie jednak poświęcona badaniom realizowanym w oparciu o modele matematyczne i symulacyjne.

– Odwzorowane zostaną różne systemy logistyki miejskiej i ich powiązanie z infrastrukturą energetyczną – wskazuje prof. Szczepański. – Dzięki takiemu podejściu możliwa będzie ocena wrażliwości systemu na zmianę wielkości zadań przewozowych, zmiany konfiguracji, powstałe zaburzenia, zmianę zachowań uczestników procesu. Istotnym aspektem jest również skalowalność. Z uwagi na to, że wykonawcy projektu reprezentują różne obszary geograficzne i kulturowe, to proponowane rozwiązania zbadane zostaną także pod tym kątem.

Projekt startuje w maju 2023 roku i potrwa 36 miesięcy. Pierwszych wyników badań można spodziewać się po około 12 miesiącach.

– Głównymi efektami naszych prac będą wytyczne do kształtowania polityki zrównoważonej logistyki miejskiej oraz zestaw narzędzi do wspomagania decyzji w czasie rzeczywistym – mówi prof. Szczepański.

Projekt „E-Laas: Optymalna energetycznie logistyka miejska jako usługa” otrzymał finansowanie w konkursie EN-UAC China Call organizowanego przez sieć JPI Urban wspólnie z chińską agencją NSFC. Konsorcjum tworzą Chalmers University of Technology (Szwecja) – koordynator projektu z Europy, Shanghai University (Chiny) – koordynator projektu z Chin, Tsinghua University (Chiny) oraz Politechnika Warszawska. Partnerami wspierającymi są Stockholms stad, Trafikkontoret (Szwecja), ParkUnload (Hiszpania), Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolia GZM (Polska), Shanghai Urban-Rural Construction and Transportation Department (Chiny), Volvo Group Trucks Technology and Operations (Szwecja).