![[09127409082]](https://barast.com/wp-content/uploads/2021/01/newlogo.png){kind=small}
سیستمهای هوشمند حمل و نقل بار: ارزیابی و سهم تحقیق در عملیات
اگرچه برای ارزیابی قطعی اثربخشی سیستمهای هوشمند حمل و نقل (ITS) هنوز خیلی زود است، اما نباید به دستاوردهای فعلی و آینده فکر کرد. به نظر ما، توسعه ITS تاکنون عمدتاً سختافزارمحور بوده و منجر به معرفی بسیاری از فناوریهای پیشرفته در عرصه حمل و نقل شده است، در حالی که توسعه مؤلفه نرمافزاری ITS، مدلها و سیستمهای پشتیبانی تصمیمگیری به طور خاص، عقب مانده است. بنابراین، برای دستیابی به پتانسیل کامل ITS، باید به چالش استفاده هوشمندانه از سختافزارهای مستقر و حجم عظیم دادههای ارائه شده توسط آن پرداخت. ما معتقدیم که رشتههای برنامهریزی و مدیریت حمل و نقل، به ویژه تحقیق در عملیات، نقش کلیدی در رابطه با این چالش دارند. این مقاله بر ITS حمل و نقل بار: عملیات خودروهای تجاری و سیستمهای پیشرفته مدیریت ناوگان، لجستیک شهری و تجارت الکترونیک تمرکز دارد. این مقاله مسائل اصلی، چالشهای تکنولوژیکی و دستاوردها را بررسی میکند و نشان میدهد که چگونه معرفی نرمافزارهای پشتیبانی تصمیمگیری مبتنی بر تحقیق در عملیات بهتر میتواند عملکرد نهایی ITS حمل و نقل بار را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
مقدمه
اصطلاح سیستمهای حمل و نقل هوشمند یا ITS عموماً برای اشاره به فناوری، زیرساختها و خدمات فردا و همچنین روشهای برنامهریزی، بهرهبرداری و کنترل مورد استفاده برای حمل و نقل افراد و کالاها استفاده میشود. با این حال، با ITS، فردا از قبل فرا رسیده است. نیروی محرک اولیه برای توسعه ITS، درک این موضوع بوده است که ساخت زیرساختهای بیشتر دیگر نمیتواند تنها پاسخ برای رفع افزایش تقاضای حمل و نقل و مشکلات مختلفی باشد که ناگزیر ایجاد میکند. پاسخ واضح به نیاز به افزایش قابل توجه ظرفیت سیستمهای حمل و نقل، تلاش برای کارآمدتر کردن آنها از طریق استفاده یکپارچه از آخرین پیشرفتها در زمینههای مختلف، فناوریهای زیرساخت و خودرو، الکترونیک، مخابرات، سختافزار محاسباتی، سیستمهای موقعیتیابی و همچنین پردازش پیشرفته دادهها و روشهای پیچیده برنامهریزی و بهرهبرداری بوده است. بنابراین، در طول 15 سال گذشته یا بیشتر، شاهد تلاشهای عظیمی با هدف ایجاد و استقرار نسل جدیدی از سیستمهای حمل و نقل بودهایم که هدف آنها کنترل ازدحام، افزایش ایمنی، افزایش تحرک و افزایش بهرهوری و اثربخشی ناوگانهای خصوصی و عمومی است.
در ابتدا، تحقیق، توسعه و سرمایهگذاری در ITS بر حمل و نقل شهری با خودرو و یک ساختار سازمانی و مدیریت کاملاً عمومی متمرکز بود. اکنون این حوزه به گونهای تکامل یافته است که شامل همه انواع و سطوح حمل و نقل، چه برای افراد و چه برای بار میشود، که صنایع خصوصی انواع خدمات گسترده، تطبیقیافته و هدفمند را برای آن ارائه میدهند. چالشها و فرصتهای عظیمی برای تحقیق، توسعه و تجارت ITS وجود دارد، به ویژه در حوزه حمل و نقل بار که تا همین اواخر، به طور نسبتاً کمتری در دستور کار ذینفعان ITS قرار داشت. در واقع، توسعه ITS بار و تکامل صنعت حمل و نقل بار ارتباط نزدیکی دارند، به ویژه در رابطه با استفاده از فناوریهای اطلاعات و تصمیمگیری در پاسخ به تغییر عظیم در شیوههای تجاری و صنعتی دهه گذشته. این در تضاد کامل با اکثر حوزههای دیگر ITS است، جایی که نیازهای جابجایی مردم در مراکز شهری شلوغ، نیروی محرکه اصلی را تشکیل میدهد.
اگرچه مطمئناً برای ارزیابی قطعی اثربخشی ITS خیلی زود است، اما این به معنای ارزیابی دستاوردهای فعلی و مهمتر از آن، تفکر در مورد دستاوردهای آینده نزدیک نیست. به نظر ما، پیشرفتهای ITS تاکنون عمدتاً سختافزارمحور بودهاند و منجر به معرفی بسیاری از فناوریهای پیچیده در عرصه حمل و نقل شدهاند. بنابراین، اکنون، در کنار موارد دیگر، در موقعیتی هستیم که میتوانیم حجم عظیمی از دادهها را در مورد وضعیت فعلی و عملکرد سیستمهای حمل و نقل جمعآوری کنیم و این دادهها را به سرعت به مقامات حمل و نقل، شرکتهای حمل و نقل و مسافران منتقل کنیم. با این حال، دو سوال مهم باقی میماند: آیا همه این دادهها به اطلاعات مفید تبدیل میشوند؟ و آیا این اطلاعات به درستی مورد بهرهبرداری قرار میگیرند؟ پاسخ صحیح به هر دوی این سوالات به وضوح منفی است. دلیل این وضعیت این است که توسعه مؤلفه نرمافزاری ITS، مدلها، سیستمهای پشتیبانی تصمیمگیری و غیره، به طور چشمگیری از مؤلفه سختافزاری آن عقب مانده است. در بسیاری از موارد، دادههای بسیار دقیق هنوز توسط اپراتورهای انسانی با ابزارهای پشتیبانی تصمیمگیری بسیار کم، اگر اصلاً وجود داشته باشند، پردازش و اعمال میشوند. به یک معنا، ما اکنون با چالشی مشابه آنچه منجر به توسعه اولیه ITS شد، روبرو هستیم، یعنی بهترین و هوشمندانهترین استفاده ممکن از تمام آن سختافزارهای شگفتانگیزی که در حال استقرار هستند. ما معتقدیم که رشتههای برنامهریزی و مدیریت حمل و نقل، و به ویژه تحقیق در عملیات، نقشی کلیدی در رابطه با این چالش دارند.
چالشهای صنعت حمل و نقل بار ناشی از تغییرات عمدهای است که بر زنجیرههای تأمین و فرآیندهای لجستیکی در تجارت و بازرگانی تأثیر میگذارند. عامل اول، انگیزه قوی برای کاهش موجودی است که منجر به شیوههای تدارکات «درست به موقع» و اخیراً، به تجدید موجودی کالاها در صنعت خرده فروشی شده است. جهانی شدن و آزادسازی بازارها و ایجاد مناطق آزاد تجاری، دومین عامل تغییر دهنده عمده را تشکیل میدهند. بازسازی کانالهای تولید و توزیع در سراسر جهان با جهانی شدن اقتصاد همراه بوده است. واحدهای تولیدی مجدداً مکانیابی میشوند و اجزای مورد نیاز برای مونتاژ نهایی محصولات صنعتی پیچیده اغلب از بسیاری از مکانهای دورافتاده آورده میشوند. حجم فزایندهای از کالاهای صنعتی، تجاری و مصرفی به اروپا و آمریکای شمالی وارد میشوند و از کشورهای به اصطلاح اقتصاد نوظهور، مانند چین، هند و برزیل، در مسافتهای طولانی حمل میشوند. در عین حال، تأسیسات انبارداری متمرکز فراملی و مراکز توزیع ارزش افزوده، جریان کالاها را تقریباً در همه جا تغییر میدهند.
توسعه تجارت الکترونیک مبتنی بر اینترنت نیز به شدت در تحول صنعت حمل و نقل بار نقش دارد. عوامل خارجی اصلی که این تحول را هدایت میکنند، عبارتند از: اصلاحات در زنجیرههای لجستیک و رویههای صنایع و بخشهای اقتصادی عمده، گسترش فضاهای الکترونیکی (وبسایتها) که در آن حملکنندگان و شرکتهای حمل و نقل ممکن است با یکدیگر ملاقات کرده و معاملات را انجام دهند، و افزایش مداوم حجم فعالیتهای تجارت الکترونیک مصرفکنندگان انفرادی. این تغییرات قطعاً منجر به تقاضای بیشتر برای حمل و نقل شده است. آنها همچنین الزامات خدمات حمل و نقل بار را از نظر افزایش ارزش مشتری افزایش دادهاند: کاهش هزینههای حمل و نقل و توزیع، در حالی که به نیازهای مشتری از نظر زمان تحویل و قابلیت اطمینان پاسخ میدهند. علاوه بر این، رویدادهایی مانند 11 سپتامبر، جنگ علیه تروریسم و جنگ علیه مواد مخدر به دلیل تهدیدات ایمنی و امنیتی، موانع بالقوهای را برای جریان کالا ایجاد کردهاند که تنها از طریق استفاده از فناوری و افزایش کارایی قابل کاهش هستند.
در نهایت، اما نه کماهمیتترین مورد، نگرانیهای زیستمحیطی و انرژی در مرکز توجه قرار گرفتهاند. در واقع، بخش حملونقل مسئول میزان قابل توجهی از انتشار گازهای گلخانهای است: ۱۳٪ از کل انتشار گازهای گلخانهای و ۲۳٪ از انتشار CO2 جهان از احتراق سوختهای فسیلی (ITF، ۲۰۰۸). آخرین معیار در کشورهای سازمان همکاری و توسعه اقتصادی ۳۰٪ و در ایالات متحده در سال ۲۰۰۳ ۲۷٪ بوده است (EPA، ۲۰۰۶). تخمین زده میشود که حملونقل بار تقریباً یک سوم از انتشار CO2 بخش حملونقل جهانی را تشکیل میدهد (ITF، ۲۰۰۸). با این حال، این توزیع ناهموار است و به عنوان مثال در شهرهای بزرگ بدتر است. بنابراین، گزارشی از سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD، ۲۰۰۳) ۴۳٪ از انتشار گوگرد و ۶۱٪ از انتشار ذرات معلق در لندن را به حمل و نقل بار نسبت میدهد، در حالی که برای انتشار اکسیدهای نیتروژن، این ارقام برای لندن ۲۸٪، برای پراگ ۵۰٪ و برای توکیو ۷۷٪ است. این سهمها در حال افزایش هستند و انتظار میرود با افزایش فعالیت حمل و نقل بار و مصرف سوختهای فسیلی مربوطه، به رشد خود ادامه دهند. تأثیر بر بخش حمل و نقل بار و لجستیک، هم از ابتکارات برای کنترل، و به امید کاهش، انتشار گازهای گلخانهای و اثرات زیستمحیطی (به عنوان مثال، قانون انتشار گازهای گلخانهای خودرو و قیمتگذاری جادههای زیستمحیطی و ترافیکی) و هم از افزایش هزینه انرژی ناشی میشود.
این عوامل، فشار زیادی را بر شرکتهای حمل بار و مدیران تأسیسات حمل و نقل چندوجهی وارد کرده و همچنان میکند تا هزینهها را کاهش داده و کنترل کنند، خدمات کارآمد، به موقع و قابل اعتمادی را برنامهریزی و اجرا کنند و به سرعت به درخواستهای جدید مشتریان، فرصتهای تجاری نوظهور یا در حال تغییر و تغییرات در محیط اقتصادی و نظارتی واکنش نشان دهند.
صنعت حمل و نقل بار بخش قابل توجهی از پاسخی که به این چالشها ارائه میدهد، مبتنی بر فناوریهای اطلاعات و تصمیمگیری است: ارتباطات دوطرفه، دستگاههای مکانیابی و ردیابی، تبادل الکترونیکی دادهها، سیستمهای پیشرفته پشتیبانی تصمیمگیری برنامهریزی و عملیات و غیره. سیستمهای حمل و نقل هوشمند، این فناوریها را در داخل شرکت و همچنین از طریق پیوندها و تبادلات بین شرکت و محیط آن (مشتریان، شرکا، تنظیمکنندهها و غیره) ادغام و ارتقا میدهند. علاوه بر این، نوسانات بورس اوراق بهادار علیرغم روند توسعه و استفاده از تجارت الکترونیک، واضح و قوی است. این امر به شرکتهای حمل و نقل، مانند سایر عوامل اقتصادی، نشان میدهد که فرصتهای قابل توجهی از نظر مشارکتهای تجاری بزرگتر و قویتر، فرآیندهای تصمیمگیری سادهتر، سریعتر و پاسخگو به تقاضا، بهبود سطح عملیات و خدمات، افزایش رضایت مشتری و در نهایت سودآوری وجود دارد. برای بهرهمندی از مزایای این فرصتها، شرکتهای حمل و نقل بار میتوانند از همگرایی فناوریهای ITS و تجارت الکترونیک و امکان سیستمهای یکپارچه و پیشرفته پشتیبانی تصمیمگیری مبتنی بر تحقیق در عملیات و عملیات بهره ببرند.
هدف این مقاله سه جنبه دارد: (1) ارزیابی دستاوردهای سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS) حمل و نقل؛ (2) نشان دادن همگرایی فناوریهای سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS) و تجارت الکترونیک با تمرکز بر حراجهای الکترونیکی؛ و (3) نشان دادن اینکه چگونه معرفی نرمافزارهای پشتیبانی تصمیمگیری بهتر، مبتنی بر مدلها و روشهای تحقیق در عملیات، میتواند عملکرد نهایی این سیستمها را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. ابتدا به طور خلاصه دامنه، اجزا و فناوریهای اصلی توانمندساز سیستم حمل و نقل هوشمند را یادآوری میکنیم. بخشهای بعدی به ترتیب به عملیات خودروهای تجاری، سیستمهای مدیریت ناوگان پیشرفته، لجستیک شهری و بررسی مختصری از ارتباط بین سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS) و تجارت الکترونیک اختصاص داده شده است. در پایان، به تعدادی از دیدگاهها و چالشهای تحقیق و توسعه میپردازیم.(منبع).