Повышение эффективности перевозок опасных грузов с помощью информационных технологий



В связи с ростом объема перевозок опасных грузов в статье предложены меры, позволяющие увеличить безопасность и эффективность их перевозок. Снижение рисков при перевозке может достигаться путем внедрения информационных технологий. Результатом статьи является выявление наиболее подходящих технологий для обеспечения безопасности перевозок опасных грузов.

Ключевые слова: опасные грузы, инновации, интернет вещей, безопасность, транспортная логистика.

Considering the growing of dangerous cargo shipments, there are some measures offered in the article which can improve the safety and efficiency of shipments. With implementation of modern information technologies, it is possible to lower all transportation risks. The result of the study is to determine the most efficient technologies for safety improvement of dangerous cargo shipments.

Keywords: dangerous cargo, innovations, internet of thins, safety, improvement, transport logistics.

В современном мире все больше внимания уделяется безопасности перевозок, помимо иных основных факторов доставки грузов. В частности, большого внимания требуют опасные грузы, так как появляется высокий риск внештатных ситуаций.

Утечка токсичных веществ, пожар или даже взрыв — основные опасности, которые возможны при нарушениях в перевозке опасных грузов. Помимо ущерба технического, также существует ущерб окружающей среде. Чтобы этого избежать, разрабатываются новые и дорабатываются существующие правила перевозки опасных грузов. [3] Актуальность работы обусловлена ростом экспорта и импорта важных для экономики энергетических ресурсов, такие как нефть, газ, топливо и тому подобное. Помимо нарастающих объемов, перевозчикам важно сохранять не только перевозимое, но и окружающую среду, поэтому внедрение максимальных контролирующих мер — необходимость для успешной перевозки опасных грузов.

Цель работы — предложение мер повышения эффективности и безопасности перевозок опасных грузов, рассмотрение существующих мер и их доработка.

Задачи, которые требуется решить, следующие:

— определение характеристик перевозимых опасных грузов и особенностей их перевозки;

— охарактеризовать современные информационные технологии, которые увеличивают эффективность перевозок;

— предложить инновации в области перевозки опасных грузов.

Каждый раз, когда есть потребность в доставке чего-либо из одной точки в другую, одним из важнейших факторов является, помимо маршрутов, стоимости и иных логистических аспектов, то, что подлежит перевозке.

Груз — так называется товар, который перевозится. Это предметы, которые находятся в диапазоне времени от приема до передачи. Обычно, это товар или тара. Вес груза без упаковки или тары называют массой нетто, а с тарой — массой брутто.

Далее приведены краткие характеристики грузов. По видам все грузы подразделяются на 3 вида.

Штучные — обычно упакованы в ящики, бочки и мешки, но также могут быть и без тары.

Навалочные — также имеют название насыпные, обычно это сухой груз, который перевозят без упаковки или тары в специальных отсеках транспортных средств, такими грузами могут быть руды, крупы, удобрения, зерно, сахар и тому подобное.

Наливные — такие грузы, которые по своему физическому происхождению и для сохранения свойств должны быть перевезены в жидком или сжиженном состоянии, такими могут быть нефть, спирты, масла, различные газы и тому подобное.

Помимо общих разновидностей, грузы подразделяются на размеры, ниже приведены следующие размерные характеристики:

Габаритные — грузы, которые с учетом упаковки и их крепления не выходят за рамки погрузочных габаритов.

Негабаритные — любые грузы, которые имеют отклонения в погрузо-разгрузочных габаритах.

Тяжелые грузы — такие грузы, которые выходят за рамки стандартных весовых значений.

Одним из видов груза может быть опасный груз. Опасный груз — предмет или вещество, которые по своим свойствам являются опасными как для человека, так и для окружающей среды и иных объектов внутри с наружи системы перевозки, в случае аварии. Регламентируется перевозка опасных грузов Европейским соглашением о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ). Если говорить обобщенно, то выделяют 9 классов опасных грузов:

1. взрывчатые материалы;
2. различные сжиженные газы;
3. легковоспламеняющиеся жидкости;
4. самовозгорающиеся твердые вещества или выделяемые ими газы;
5. окисляющиеся вещества;
6. инфекционные и ядовитые вещества;
7. радиоактивные материалы;
8. вещества, подверженные коррозии;
9. иные опасные вещества и грузы.

Опасные грузы требуют тщательного подхода выбору транспортного средства и типа транспортировки. На сегодняшнее время самолет является самым безопасным видом транспорта. Однако существуют следующие виды транспортировки для перевозки опасных грузов:

— воздушный;

— автомобильный;

— морской;

— автомобильный.

Помимо выбора транспортного средства, опасные грузы следует изолировать от любого внешнего воздействия. В подавляющем большинстве, для этого подходят различные цистерны, бочки и герметичные металлические контейнеры. Также могут использоваться прочные полимерные и металлические ящики и тары. Груз следует тщательно проверять на герметичность. Помимо выбора тары, каждый из представленных выше транспортных средств должно быть дооборудовано или изготовлено на заводе производителе и специализированно в соответствии с нормативными документами и факторами безопасности, которые допускают данное транспортное средство к перевозке опасных грузов.

В настоящее время наблюдается значительный рост потребности в нефти газе и угле, а как следствие и покупательской способности, у таких стран как:

— Китай;

— Индия;

— Турция;

— Африканские страны;

— Некоторые европейские страны.

Замечается тенденция на азиатский рынок. В связи с этим, условия перевозки опасных грузов становятся все более значимыми в экономиках, как следствие их становится больше. Для этого следует внимательнее следить за выполнением всех условий перевозки, так как риск вреда людям и окружающей среде при чрезвычайной ситуации очень высок. [4]

Авторы статьи считают, что рост количества перевозок, несомненно, влияет на рост нагрузки на всю инфраструктуру в целом, поэтому, следует уделять все большее внимание безопасности перевозки опасных грузов.

Чтобы перевозка становилась более безопасной, следует ввести определённые инновации в системы мониторинга окружающей среды и показателей опасных грузов.

Ниже приведены общие системы мониторинга и передачи информации о статусе груза:

— Система определения геолокации (GPS/ГЛОНАСС);

— Системы мобильной и интернет-связи (GSM и GPRS);

— Система радиочастотной идентификации объектов (RFID).

Все полученные данные для их грамотного и верного изучения и мониторинга собираются в центрах оперативного управления. Хранение данных происходит в серверных хранилищах. Собирать данные могут датчики и системы оповещения.

Для успешной и слаженной работы системы различных датчиков, существует такая система как интернет вещей (Internet Of Things). Данная концепция подразумевает сеть передачи данных между физическими объектами посредством оснащения их средствами контроля и технологиями взаимодействия друг с другом, а также с внешней средой. Важным аспектом в данной концепции является то, что, помимо телефонов и компьютеров, в сети также могут находиться иные вычислительные устройства, а также практически любые вещи. Данные технологии позволяют внедрить улучшенный контроль за перемещением грузов, за контролем их показателей, которые программы могут отслеживать в реальном времени и следить за теми, которые вышли за определенные рамки безопасных. Также, можно получать оперативные данные и отчеты о статусе перевозки. Вся собранная информация поможет принимать дальнейшие решения, если такое потребуется.

Данные технологии ключевым образом сказываются на безопасности перевозки опасных грузов, также улучшается работа всей инфраструктуры в целом. Однако, при использовании вышеперечисленного, также, следует учитывать и особенности того груза, который подлежит перевозке.

Одной из наиболее перспективных инноваций в области повышение безопасности перевозки опасных грузов, могут являться нейронные сети, сокращенно нейросети. Нейросетью можно считать математическую модель, работающая по принципу имитации нервной системы живых организмов. Нейросети наиболее близко подошли к понятию искусственного интеллекта. Следовательно, одной из наиболее важных особенностей этой технологии является способность к обучению. [1] Обучение может происходить под управлением человека, или самостоятельно, применяя полученный опыт.

В логистике, применение нейросетей имеет большие перспективы, в том числе и в транспортной логистике. С помощью нейросетей, можно увеличить безопасность и эффективность перевозок опасных грузов. Нейросети способны помочь в перевозке опасных грузов в следующих областях:

— Выбор оптимального маршрута

— Мониторинг перевозки

— Выбор транспорта

— Учет погодных факторов при перевозке

— Составление рекомендаций для перевозки, с учетом опыта предыдущих перевозок.

По мнению авторов, нейросети могут быть очень полезны при выборе оптимального маршрута. Например, с помощью нейросети можно проложить путь, который будет исключать крупные города. Это повысит безопасность транспортировки опасного груза. В случае утечки груза в окружающую среду есть возможность возникновения угрозы для здоровья и жизни населения. Именно поэтому важно выбирать маршрут, не затрагивающий города без необходимости. Кроме безопасности, нейросеть сможет подстроиться под требования грузополучателя и предложить маршрут, требующий наименьшее количество финансовых затрат и времени транспортировки.

Одним из наиболее важных областей перевозки опасного груза, где возможно использование нейросетей, является мониторинг процесса транспортировки. Нейросети могут выполнять следующие функции мониторинга:

— Отслеживание местонахождения автомобиля в режиме реального времени;

— Контроль за соблюдениями правил и нормативных актов по перевозке опасных грузов;

— Контроль топлива;

— Сбор информации с датчиков Интернета вещей.

Важно отметить, что нейросети не должны полностью заменять экспедиторов в деятельности мониторинга процесса перевозки. Они должны быть вспомогательным инструментом, упрощенным рабочую деятельность и выполняющим исключительно функции ассистента. Присутствие квалифицированного экспедитора при перевозке опасных грузов необходимо. Тем не менее, нейросети могут быть полезны в организации передачи оперативных данных о местонахождении транспортного средства, помогая экспедитору отслеживать статус перевозки. Кроме того, нейросети позволяют проверить транспортное средство, водителя, упаковку опасного груза на соответствие с международными правилами перевозки опасных грузов, таких как ДОПОГ для автомобильного транспорта или МОПОГ для морских перевозок. Нейросети могут быть полезны в сборе и анализе информации с датчиков, установленных на транспортном средстве, или контейнере с опасным грузом. В случае отклонения от нормы, нейронные сети фиксируют нарушение и оповещают об этом экспедитора и водителя.

Еще одной важной функцией нейросетей в сфере перевозки опасных грузов может служить составление рекомендаций по выбору транспортного средства. Нейросети могут оценить количество, вес, объем перевозимого груза и контейнера и предложить наиболее подходящее транспортное средство. Например, для больших и тяжелых партий опасного груза это может быть железнодорожных транспорт, для маленького объёма и небольших расстояний, можно использовать автомобильный транспорт. Аналогичным образом, можно учитывать морской, речной, авиационный транспорт. Нейросеть может выбрать из целого перечня грузового автомобильного транспорта именно тот, которого будет достаточно по мощности перевозки груза. Результатом может служить сокращение транспортных издержек.

Учет погодных факторов при перевозке транспортных грузов так же играет важную роль. Нейросеть может быть обучена анализу прогноза погода и, в последствии, корректировать график перевозки опасных грузов, тем самым предотвращая возникновение чрезвычайных ситуаций и повышая безопасность перевозок.

Нейронные сети могут быть полезны в составлении рекомендаций по организации перевозок опасных грузов. Например, они могут анализировать данные, поступивших с датчиков температуры, давления и на их основе предложить использование другого контейнера для перевозки, более подходящему к конкретному классу опасного груза.

Как можно заметить, нейросети способны значительно повысить безопасность перевозок опасных грузов, а также снизить транспортные затраты, тем самым увеличив эффективность перевозки. Тем не менее, создание таких нейронных сетей в области логистики займет некоторое время, так как эта индустрия как зарождается.

Создание нейронных сетей невозможно без знания языков программирования, таких как Python. Зная инструменты этого языка программирования, а также особенности транспортной логистики, в перспективе можно создать нейросеть, специализирующуюся именно на перевозках. Принцип работы будет организован следующим образом: на входе поступает различная информация об опасном грузе, а также другие факторы, которые могут учитываться при транспортировке опасного груза. Далее эта информация обрабатывается и анализируется нейросетью, после чего на выходе получаются готовые рекомендации к перевозке. Для лучшего восприятия, этот процесс визуализирован на схеме ниже.

Рис. 1. Этапы работы с нейросетью [2]

Внедрение нейросетей в логистику является перспективным, однако оно займет значительную долю времени на проектирование, написание, тестирование такой нейросети. В ближайшем будущем можно рассчитывать на то, что нейронные сети будут активнее внедряться в бизнес и производство, в том числе и логистику.

В заключение хотелось бы отметить, что поставленная цель исследования была достигнута. Информационные технологии действительно играют важную роль в организации безопасных и эффективных цепей поставок с участием опасных грузов. Один следят за сохранностью одного груза, другие за соблюдением правил перевозки, третьи упрощают процесс перевозки опасных грузов. По мнению авторов, безопасность и эффективность перевозок опасных грузов достигается в том числе с помощью инноваций, поэтому их необходимо активно внедрять. С развитием информационных технологий, необходимо предлагать их внедрение в логистику. Технологии интернет вещей успешно внедряются в наше время, а нейросети являются очень перспективным направлением, которое требуется в дальнейшем развитии.

Литература:

1. Качагина Кристина Сергеевна, Сафарова А. Д. Нейронные сети — перспективы развития // E-Scio. 2021. № 2 (53).
2. Ксенофонтов Вадим Валерьевич Нейронные сети // Проблемы науки. 2020. № 11 (59)
3. Черняк, А. А. Интернет вещей [Текст] / А. А. Черняк. // Молодой ученый. — 2020.
4. Перевозка опасных грузов автомобильным транспортом — правила и штрафы // Online ГИБДД URL: https://onlinegibdd.ru/articles/view/perevozka-opasnogo-gruza (дата обращения: 5.07.2023).
5. 6 стран, которые покупают у России много нефти, газа и угля // Тинькофф журнал [Электронный ресурс] URL: https://journal.tinkoff.ru/short/fuel-buyers/ (дата обращения: 5.07.2023).