ДОСТАВКА ПОСЛЕДНЕЙ МИЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОБИЛЬНЫХ ДОК-СТАНЦИЙ ДЛЯ БЕСПИЛОТНЫХ ДРОНОВ НА ОСНОВЕ АВТОТРАНСПОРТА СРЕДНЕЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Введение
1. Теоретический и математический аппарат работы транспортных систем
1.1 Определение логистики и последней мили. Материальный поток.
Транспортная логистика. Сравнение типов транспорта
1.2. Теория массового обслуживания. Основные понятия ТМО
1.3 Задача коммивояжёра. Метод ветвей и границ.
1.4. Сетевое планирование. Основные понятия. Диаграмма Ганта, МКП,
GERT, PERT, PERT/Cost.
2. Анализ текущей ситуации в отрасли грузоперевозок
2.1. Анализ текущей ситуации в отрасли грузоперевозок. Прикладное
программное обеспечение
2.2 Юридический аспект использования дронов.
2.3. Зарубежный опыт использования дронов
2.4 Патентный анализ. Оценка реализации доставки дронами.
3. Реализация проекта. Показатели эффективности
3.1 Задача коммивояжёра с использованием дронов. Эффективность решения в параметрах задачи
3.2 Использование аппарата сетевого планирования и системы ограничений для дальнейшего внедрения в прикладное ПО
3.3 План реализации проекта. Оценка капитальных вложений
Заключение
Список литературы
Купить

В процессе покупки-продажи товаров между производителем и непосредственным потребителем в обычном случае находится плотная и неотъемлемая прослойка разного уровня посредников и процессы движения этих товаров между их складами. Звучит логично, что при перемещении товара крупными партиями и использовании для этого крупногабаритного транспорта можно добиться невысокой себестоимости перевозки каждой отдельной единицы продукции.
Использование специального программного обеспечения в части крупных перевозок не является строго необходимым - с задачей оптимального пути из точки А в точку Б можно справиться с помощью Яндекс.Навигатора, с задачей оптимальной укладки товара справляется опыт и сноровка грузчиков и кладовщиков. В общем случае, дополнительное специализированное ПО используются для дополнительного анализа и аудита процесса транспортировки и входит в укрупнённые системы по управлению цепями поставок.
Однако, в дороге товара с конвеерной ленты в руки покупателя есть перемещение и вне транспортных мощностей - от магазина до дома потребителя. Также, сегодня можно говорить об отдельном месте интернетмагазинов в потребительском бюджете, где эта проблема явно видна - за доставку до дома идёт отдельная оплата. В общем случае это звено цепи называется «последней милей».
Для примера, не принято брать в расчёт затраты времени на покупку потребительских товаров - среднестатистический потребитель «смирился» с необходимостью идти в ближайший магазин для покупки еды, бытовой химии и прочего с некоторой периодичностью. В таком случае всё неудобство последней мили возлагается на плечи потребителя. [13] Говоря уже о покупке, скажем, бытовой техники, мебели или одежды время начинает иметь значение в связи с характером долгосрочного использования товара, поэтому в случае явно выделенной потребности существует целый слой организаций, занимающихся обеспечением доставки этой продукции - курьерские службы.
В случае использования курьеров, на процессе доставки отрицательно сказывается множество факторов, связанных с особенностью инфраструктуры конкретного населенного пункта. В том числе и по этой причине, планирование оптимального маршрута зачастую делегируется на курьера без использования программного обеспечения. На выходе мы имеем относительно дорогой, безальтернативный и нестабильный во времени способ доставить товар потребителю.
Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с целью сократить себестоимость последней мили до недавнего времени было невозможно по юридическим причинам, однако границы допустимого использования БПЛА в последний месяц расширились и в наиближайшем будущем наблюдается реальная возможность воспользоваться данной технологией в массовых транспортировках.
Однако, использование дронов также накладывает свои ограничения - время использования без подзарядки и отсюда - преодолеваемое за один цикл зарядки расстояние. Без удалённого распределительного центра (РЦ) интенсивное использование дронов на пределах их дальности становится накладным - ему необходимо возвращаться в РЦ на доукомплектовку после каждой доставки, сколько бы времени это ни занимало.
Отсюда возникла идея сделать РЦ мобильным - например, сделать блок комплектовки заказа на базе среднегабаритного транспорта и запускать автомобиль на относительно удалённые маршруты с несколькими дронами. Это даёт возможность автомобилю фактически пренебрегать труднопреодолимой местностью, если «прямое» расстояние до точки доставки невелико. Кроме этого, один автомобиль-РЦ (док-станция) способен выполнять несколько параллельных доставок одновременно -
своими силами и с помощью автономных дронов, что также уменьшает расход человеческого рабочего времени почти кратно количеству дронов в системе на одну единицу транспорта.
Чтобы система работала, необходима система алгоритмов, выдающая оптимальное движение автомобиля и прикреплённых дронов. В работе изучается использование для этой цели инструмента сетевого планирования с его математическим аппаратом. Использование метода сетевого графа и мобильной док-станции для дронов способны существенно сократить время доставки за счёт использования воздушного пространства и ускорения цикла использования каждого дрона. Кроме этого, данная идея в разном виде уже реализована в странах Европы в виде конкретных отраслевых решений логистики, уже показывающих свою эффективность в тестовом режиме.
Основой этой работы является описание изобретения к патенту US 2018/349834 от 07.12.18 (METHOD AND SYSTEM FOR DELIVERING ITEMS), в котором описывается базовый метод доставки грузов посредством одной мобильной платформы с дронами, способными доставлять груз в нужную точку и возвращаться к мобильной платформе с учётом изменения её местонахождения. Для учёта перемещения используется GPS, что создаёт сложность в случае недоступности интернета. Также в патенте не указано, каким образом данную технологию можно использовать. Именно это и будет рассмотрено в данной работе. Этим делается задел на реальное использование разработанного метода службами доставки последней мили.
Объектом исследования являются существующие примеры реализации доставки посредством беспилотных летательных аппаратов, методы, по которым строятся оптимальные пути и способы взаимодействия с конечным получателем.
Предметом исследования являются модель оптимизации доставки и её техническая реализация. Отдельного рассмотрения требуют способы коммуникации дрона и потребителя в случаях разной инфраструктуры, ведь это может быть, как частный сектор, так и спальный район. Случай с постоянно высоким трафиком на дорогах не рассматривается, ведь в данном случае речи об экономии времени не идёт - данная ситуация должна решаться иначе.
Целью работы является оценка применимости аппарата сетевого планирования к оптимизации доставки посредством дронов и мобильной станции, в которой будет происходить доукомплектовку уже доставивших товар дронов.
Поставленные в работе задачи:
1) Рассмотреть процесс доставки грузов от производителя конечному потребителю;
2) Рассмотреть варианты использования БПЛА в качестве средств доставки;
3) Рассмотреть основные понятия аппарата сетевого моделирования;
4) Рассмотреть действующую практику процесса грузоперевозок и выявить слабые места и уязвимости;
5) Выявить основные требования, которые необходимо предъявить к БПЛА, чтобы он был способен к перевозке грузов, передаче и переукомплектовке;
6) Математически описать систему, которая будет рассчитывать время доставки;
7) Расчёт потенциальной экономии времени, поиск необходимых для работы сервисов и инструментов;
8) Оценка применимости решения в разных отраслях на базе существующих фирм.

Купить