CargoCap ulehčí městům

Infralogistika triumfuje

Evropa hledá alternativu k řešení nezvládnutelně rostoucí nákladní dopravy na silnicích, kolejích i na řekách. Městské aglomerace se návazně potýkají s problémy ekologického a operativního rozvozu zboží do rozvíjejících se obchodních sítí. Nový vědní obor - infralogistika -, rodící se na několika univerzitách, hledá a ověřuje jakákoliv řešení spojující dopravní a manipulační techniku s automatizací, telekomunikačními a logistickými sítěmi, která by zvýšila výkonnost současné přepravy zboží, snížila spotřebu energie vynakládanou na transport, zlepšila ekologii, redukovala odpad z obalů a polidštila manipulaci se zbožím. Obrovským pokrokem je přechod od čárového kódu k čipům RFID, otevírajícím možnost nejrozsáhlejších automatických třídicích systémů. Jedním z perspektivních systémů regionální i jen městské nákladní dopravy má být podzemní síť automaticky pojíždějících vozíků CargoCap, připomínající historickou potrubní poštu.

Autorem projektu je prof. Dr. Ing. Dietrich Stein, který na jeho vývoji již desátým rokem spolupracuje s týmem Ruhrské univerzity v Bochumu. Téměř futurologický projekt, slibující v prvé etapě ekonomické, ekologické i operativní zásobování obchodních domů i podniků v městských aglomeracích systémem vozíků v podzemních tunelech, je od začátku podporován Spolkovým ministerstvem pro inovace, vědu, vývoj a technologie Severního Westfálska, které v něm však perspektivně hledá ještě širší uplatnění v systémovém řešení podzemní nákladní dopravy zboží nejprve v průmyslovém Porúří, později i v dalších regionech EU, jež by vedlo k razantnímu snížení počtu kamiónů na evropských dálnicích a silnicích.

Přestěhuje se nákladní doprava do podzemí?

V systému betonových podzemních tunelů o průměru 200 cm, ražených v hloubkách pět až dvacet metrů maloprůměrovými tunelovacími frézami nebo protlačovací hydraulikou, se mají po kolejích rychlostí kolem 40 km/h pohybovat uzavřené vozíky, každý s párem europalet (800 x 1200 mm) s nákladem až dva tisíce kilogramů. Provoz vozíků v tunelové síti mezi nakládacími stanicemi a podzemními přijímacími a distribučními stanicemi v centrech příjemců bude řízen z centrálního dispečinku počítači, sledujícími pozici vozíků "on-line" využitím traťových senzorů reagujících na identifikační RFID - štítky tak, aby se dostávaly nejkratšími volnými cestami k adresované podzemní distribuční stanici. Tam se vozík z řetězce ostatních oddělí automaticky řízenými výměnami na odstavné koleje a palety budou manuálně nebo roboticky vyskladněny. Pásové nebo válečkové dopravníky je přepraví do přilehlého regálového skladu nebo je skladovací zařízení přepraví k připraveným rozvážkovým automobilům uzl ového překladiště na povrchu. Podzemní systém i s ohledem na čistý elektrický pohon vozíků nezatíží životní prostředí exhalacemi ani hlukem a nenaruší intravilán města. Na rozdíl od pozemních staveb se většinou obejde bez jednání s majiteli pozemků a neměl by narazit na legislativní překážky.

Technologie ražení tunelů

Technologie ražení malých tunelů vyžaduje na rozdíl od budování telekomunikačních kolektorů jen minimální krátkodobý zábor ploch. Podle kalkulací profesora Steina z vedení společnosti CargoCap, GmBH, nemusejí náklady na stavbu 1 km dlouhé dvoutunelové "potrubní" trasy přijít na víc jak tři miliony eur, zatímco výstavba jednoho kilometru silnice v podmínkách hustějšího osídlení přijde na 15 milionů eur. Na perspektivně uvažovaných dálkových tunelových linkách, které by propojily regionální dopravní systémy (v první etapě Rhein-Ruhr - Rhein-Main - Norimberk - Mnichov - Berlín - Hamburk - Brémy - Antverpy - Brusel - Paříž a Lyon) by pokročilé typy vozíků CargoCapu s provozní rychlostí až 60 km/h mohly nahradit až 500 nákladních automobilů či kamionů s nosností do dvaceti tun.

Oproti městskému řešení rozvozu by v těchto potrubních "dálnicích" mohly být průměr tunelů, kapacita vozíků i jejich rychlost podstatně zvýšeny a případně i mimo města vedeny povrchově. Pilotní projekt 85 km dlouhého okruhu spojujícího logistická centra Dortmundu a Duisburgu však zatím naráží na nedostatek investorů, kteří by pro stavbu zajistili potřebných nejméně 800 milionů eur.

Inteligentní kapsle

Vozíky CargoCap, původně s hliníkovým aerodynamickým pláštěm, jsou v průběhu vývoje modernizovány. Plášť ocelového rámu na samostatných předních a zadních kolech o průměrech 20 cm, pojíždějících po kolejnicích s rozchodem 800 mm se nejnověji vyrábí z vyztužených plastů. Přední a zadní pohonné jednotky s vlastními elektromotory, vyvinuté společností SEW-Eurodrive, mají celkový příkon 7 kW a jsou napájeny z postranní proudové kolejnice 500V bezkontaktním indukčním systémem. Kola jsou bez okolků a vozíky jsou jako u většiny kabinkových drah vedeny odpruženými rolnami pojíždějícími po boku kolejnic. Podle zkušeností zvládne použitý systém z proudu kabinek pojíždějících s odstupem čtyři metry na výhybkách vozíky bezpečně odpojovat. Do oběžného proudu se kabinky zařazují bez problému díky zrychlení 1 m/s2 . Pohonné jednotky mají integrovány nezávisle působící pár elektrických brzd.

Zkušební okruh CargoCapu v Bochumu

Do vývoje CargoCapu se postupně zapojila desítka průmyslových společností - např. SEW Eurodrive (elektropohony), Demag (konstrukční prvky), Europipe (potrubní tunelový systém), a RWE Power AG, která pro stavbu testovacího okruhu uvolnila zrušenou strojovnu teplárny v Bochumu. V hlavní hale na ploše 1200 m2 je vybudována 125 m dlouhá oválová trať v měřítku 1 : 2 s rozchodem kolejí 40 cm a výhybkou, na které se již pátým rokem testují tři prototypy vozíků a vývojové typy odbavovacích a překládacích mechanismů. Řídící dispečink ovládá jízdy bezkontaktním systémem WLAN, podobným systému přenosu informací řídicím kabelem mezi kolejnicemi, jaký používá DB na vysokorychlostních železničních tratích. Tento systém mimo jiné zabraňuje vzájemným srážkám vozíků.

Samojízdné palety už nejsou utopií

Jak ukázal logistický veletrh CeMAT v Hannoveru (2.-6. 5. 2011), na stále ještě spíše utopický projekt CargoCapu se ale doslova nabalují další "inteligentní" řešení v oboru logistiky. Od velké mechanizace směřují k tzv. rozptýlené inteligenci flexibilních transportních jednotek, jakými jsou např. samojízdné palety KaTe, které v Hannoveru představila Katedra průmyslové logistiky University v Loebenu. Nízké akumulátorové vozíky vybavené RFID čipem zajedou do drážek europalet (zatím jen rozměru 600 x 800 mm) a po zdvihnutí je automaticky přepraví na adresovaný cíl. Při jízdě autonomně uhýbají překážkám a komunikují s dispečerem. Nekonvenční doprava tedy stále ještě neřekla svoje poslední slovo.

Ing. Jan Tůma