РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ В МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗКАХ

METHODS AND TECHNICAL MEANS OF MONITORING THE CONDITION AND MOVEMENT OF GOODS IN MULTIMODAL TRANSPORT

Nurmakhan N. Ongarov,

Student of the Institute of Mechanical Engineering, Materials and Transport, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

Описаны особенности применения технических средств для мониторинга состояние и перемещения грузов в мультимодальных перевозках. Как работают технические средства для отслеживания грузов, в чем преимущества контроля за грузом и когда необходимо контроль при транспортировке грузов.

ABSTRACT

The features of the use of technical means for monitoring the condition and movement of goods in multimodal transport. How technical means for cargo tracking work, what are the advantages of cargo monitoring and when it is necessary to monitor during cargo transportation.

Ключевые слова: мультимодальные перевозки, транспортная система, контейнер, информационные технологии, радиочастотная идентификация, датчики, GPS, ГЛОНАСС.

Keywords: multimodal transportation, transport system, container, information technologies, radio-frequency identification, sensors, GPS, GLONASS.

В современной мировой экономике мультимодальные перевозки играют важную роль в обеспечении эффективного и надежного перемещения грузов по всему миру. Этот подход предусматривает использование нескольких видов транспорта, таких как автомобильный, железнодорожный, морской и авиационный, для доставки грузов от отправителя к получателю [1]. Однако с таким разнообразием транспортных средств и перевозчиков возникают сложности в контроле и отслеживании состояния и перемещения грузов на протяжении всего маршрута.

Для безопасности и для повышения качества мультимодальной перевозки транспортные компании, то есть грузоперевозчики, используют различные технические средства для отслеживания грузов.

Мониторинг состояния и перемещения грузов в мультимодальных перевозках является критическим аспектом, который необходимо учитывать для обеспечения безопасности, эффективности и точности доставки грузов. В случае задержек, потери или повреждения грузов перевозчики и клиенты сталкиваются с финансовыми потерями и проблемами с обслуживанием клиентов, а также с отрицательным имиджем и репутации.

Для решения этих проблем и обеспечения более эффективного мониторинга в мультимодальных перевозках существуют различные методы и технические средства.

Современные технические средства мониторинга позволяют отслеживать местоположение и перемещение грузов в режиме реального времени. Одним из наиболее распространенных и эффективных методов является использование технологий автоматизированного и дистанционного мониторинга [5, 6].

Это может быть достигнуто с помощью глобальной системы позиционирования (GPS/ГЛОННАС), которая позволяет определить координаты грузовых транспортных средств с высокой точностью [7].

Кроме использования GPS/ГЛОНАСС – технологий, в мониторинге грузов также используются RFID метки (радиочастотная идентификация), датчики и сенсоры. Технология RFID меток позволяет бесконтактно идентифицировать и отслеживать грузы с помощью радиосигналов. Метки имеют уникальные коды, которые могут быть связаны с информацией о грузе, такие как его местоположение, статус и другие характеристики. Это позволяет операторам точно определить местонахождение и состояние груза на каждом этапе перевозки. Также большим преимуществом является автоматическое и быстрое чтение информации о грузе без необходимости физического контакта или визуального обнаружения [2-8].

Дополнительно, технические средства мониторинга могут быть оснащены датчиками, позволяющими контролировать такие параметры, как температура, влажность, давление и другие факторы, влияющие на состояние груза.  К примеру:

- датчики температуры и влажности - измеряют данные показатели в холодильном отсеке автомобиля. Используются при требовании особых условий хранения;

- датчики открытия дверей и GPS - пломбы - устройство фиксирующие вскрытие контейнера или открытия дверей;

- датчики нагрузки на ось - предназначено для фиксации времени погрузки и разгрузки транспортного средства;

- датчики индикатор удара - одноразовое устройство, регистрирующее ударные воздействия (падения, тряски, столкновения) по всем осям. Крепиться на упаковку с грузом, для бережного обращения [3].

Эти данные могут быть переданы в режиме реального времени перевозчику и отправителю, что позволяет им принимать меры по обеспечению сохранности груза и быстрому реагированию на возможные проблемы и неполадки.

Еще одним важным аспектом мониторинга состояния и перемещения грузов является использование специализированных программных решений. Такие программы позволяют автоматизировать процессы отслеживания, обработки и анализа данных, а также предоставляют возможность клиентам и перевозчикам получать доступ к информации о статусе груза через онлайн-порталы или мобильные приложения. Это значительно упрощает коммуникацию и взаимодействие между всеми участниками логистической цепи. Ниже приведен рисунок 1 – система спутникового мониторинга транспортных средств с помощью GPS/ГЛОНАСС.

Рисунок 1. Система спутникового мониторинга транспортных средств с помощью GPS/ГЛОНАСС

Основные особенности передаваемой информации в системе мониторинга состояния и перемещения грузов в мультимодальных перевозках включают в себя:

1. «Местоположение груза», когда система мониторинга может передавать информацию о местоположении груза с помощью GPS/ГЛОНАСС, что позволяет отслеживать перемещения груза в режиме реального времени.

2. «Температура и влажность», когда для некоторых типов грузов необходимо поддерживать определенные условия температуры и влажности во время транспортировки. Система мониторинга может передавать информацию о температуре и влажности внутри контейнера или транспортного средства.

3. «Состояние груза», когда система мониторинга может передавать информацию о состоянии груза, такую как уровень заполнения контейнера, наличие повреждений или потерь.

4. «Скорость и направление», когда система мониторинга может передавать информацию о скорости и направлении транспортного средства, что позволяет управлять доставкой груза и прогнозировать время его прибытия.

5. «Информация о маршруте», когда система мониторинга может передавать информацию о маршруте, который проходит транспортное средство, включая точки остановки и время прибытия на каждую из них.

Архитектура системы мониторинга состояния и перемещения грузов при мультимодальных перевозках должна быть разработана с учетом нескольких ключевых компонентов, которые обеспечат эффективное функционирования и надежность системы и может быть разработана следующим образом:

1. Сенсоры и устройства сбора данных: система мониторинга должна включать в себя сенсорные и другие устройства, которые позволяют собирать данные о перемещении груза и его состоянии в режиме реального времени. Это может включать в себя GPS – трекеры, датчики температуры и влажности, а также устройства для измерения уровня вибраций, давления и других параметров. В зависимости от типа груза и условий перевозки, могут быть использованы различные типы сенсоров и устройств.

2. Система передачи данных: собранные данные должны передаваться в центральную систему управления, где они могут быть обработаны и проанализированы. Для этого можно использовать беспроводные сети связи, такие как GSM, 3G,4G или Wi-Fi. Важно, чтобы система передачи данных была надежной и обеспечивала высокую скорость передачи данных в режиме реального времени.

3. Центральная система управления: должна быть разработана таким образом, чтобы обрабатывать данные, полученные от сенсоров и устройств, и предоставлять информацию о перемещении груза и его состоянии. Для этого могут использовать различные технологии обработки данных, такие как машинное обучение, искусственный интеллект и т.д. Центральная система управления также может использоваться для управления другими аспектами перевозки, такими как маршрутизация, планирование перевозок, назначение водителей и т.д.

4. Интерфейс пользователя: для удобства использования системы мониторинга, в нее должен быть встроен простой и понятный интерфейс пользователя, доступный через веб-интерфейс или мобильное приложение. Интерфейс должен обеспечивать доступ к информации о перемещении груза и его состоянии, а также позволять управлять другими аспектами перевозки.

5. Безопасность: для предотвращения несанкционированного доступа система мониторинга должна быть защищена с помощью соответствующих мер безопасности, таких как шифрование данных, аутентификация и авторизация пользователей, контроль доступа и т.д.

6. Интеграция с другими системами: для обеспечения полной автоматизации процесса перевозки, система мониторинга должна интегрироваться с другими системами, такими как системы управления транспортными средствами, системы управления складами, системы планирования перевозок и т.д. Это позволит автоматизировать процессы и повысить эффективность перевозок.

7. Резервное копирование и восстановление данных: важно обеспечить сохранность данных, собранных в системе мониторинга. Для этого можно использовать резервное копирование данных и механизмы восстановления данных в случае сбоев в системе.

8. Масштабируемость: система мониторинга должна быть спроектирована с учетом возможности масштабирования. В случае увеличения объема грузов и числа транспортных средств, система должна быть готова к обработке большего количества данных в режиме реального времени.

9. Тестирование и оптимизация: перед внедрением системы мониторинга, ее необходимо тщательно протестировать и оптимизировать для обеспечения наилучшей производительности и эффективности.

10. Обучение и поддержка: для успешного использования системы мониторинга, пользователи должны быть обучены работе с ней, а также должна быть обеспечена поддержка и техническая помощь в случае возникновения проблем.

В целом, разработка архитектуры системы мониторинга состояния и перемещения грузов при мультимодальных перевозках должна основываться на использовании современных технологий и методов обработки данных, обеспечивать высокую производительность и надежность, а также быть гибкой и масштабируемой для адаптации к изменяющимся условиям перевозок.

Таким образом, функция мониторинга и перемещения грузов при мультимодальных перевозках основывается на широком спектре технологий, интегрированных в единую систему для обеспечения надежной и эффективной доставки груза.

В заключение, делая выводы, можно сказать, что методы и технические средства мониторинга состояния и перемещения грузов в мультимодальных перевозках играют важную роль в обеспечении безопасности, эффективности и точности доставки грузов. Использование современных технологий, таких как GPS/ГЛОНАСС, датчики, системы видеонаблюдения и программные решения, позволяет перевозчикам и клиентам получать актуальную информацию о грузе и своевременно реагировать на возможные проблемы. А правильная комбинация методов и средств мониторинга поможет улучшить прозрачность и надежность всей логистической цепочки, при этом снижая риски потерь и повреждений грузов, а также повышая уровень обслуживания клиентов.

Кроме того, методы мониторинга также способствуют оптимизации использования ресурсов и повышению эффективности перевозок. На основе полученных данных можно анализировать маршруты, нагрузку транспортных средств, время доставки и другие факторы, чтобы выявить возможности для оптимизации процессов и снижения издержек. Например, можно оптимально планировать маршруты и использование транспорта, избегать пустых пробегов и излишних затрат на топливо.

Список литературы:

1. Абрамов, Д. Проблемы повышения эффективности мультимодальных перевозок в современных условиях развития общества //Research and Technology — step into the future. Latvia. — 2007, vol.2, no 3, секция 5. — Телематика и логистика.
2. Бараш Л.Е. Многообразие стандартов беспроводных технологий // Компьютерное обозрение, 2003.
3. Пашаев М. Я. Автоматизация процесса складского грузооборота с использованием GPS/GLONASS// Тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании». Грозный, 2013.
4. ГЛОНАСС: принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Петрова, В. Н. Харисова. М.: Радиотехника, 2005.
5. Filippova N., Zhukov A., Bogumil V., Melnikova T., Ostroukh A. Automated Dispatching Control System of Transportation Concrete Products // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2019, Vol. 14, No. 24, pp. 4821−4826.
6. Yakubovich A. N., Yakubovich I. A., Trofimenko Y. V., Shashina E. V. Intelligent management system of the automobile road’s technical and operational condition in the cryolithozone. Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, SOSG 2019, Moscow, Russia, 2019, pp. 1−4.
7. Vlasov, V. M., Linnik, G. D. Ground Urban Passenger Transport in a Period of Digital Transformation. Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications, Conference Proceedings, 2021, Vol. 9416123. [Электронный ресурс]: www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193750284. Доступ 24.05.2021.
8. Материалы сайта: www.zigbee.org.