Vývoj logistických technológií v kombinovanej doprave Jozef Majerčák Katedra železničnej dopravy Žilinská univerzita v Žiline jozef.majercak@fpedas.uniza.sk

Inovačné smery v kombinovanej doprave môžeme rozdeliť na: Inovačný rozvoj v oblasti nákladových jednotiek kombinovanej dopravy, Inovačný rozvoj v oblasti manipulácie s nákladovými jednotkami KD, Inovačný vývoj z pohľadu logistiky dopravného a prepravného procesu,

Inovačný rozvoj v oblasti nákladových jednotiek kombinovanej dopravy Novú koncepciu budovania výmenných nadstavieb. Táto nadstavba firmy Brasco Techniek, B.V. Holandsko predstavuje úplne nový pohľad na nákladovú jednotku. Užitočný objem je 42,5 m3, hmotnosť nákladu do 16 ton, dĺžka 7,15 m, šírka 2,5 m, výška 2,67 m. Do tejto nadstavby je možné naložiť až 28 kusov EURO paliet. V zloženom stave zaberá výšku len 48 cm. Výmenná nadstavba firmy Kogel s názvom Arcus o objeme 100 m3 (vnútorná ložná výška 3 008 mm, využiteľná hmotnosť 27 400 kg, vlastná hmotnosť 6 100 kg) a s plachtovou bočnou zhrňovacou stenou umožňujú optimálne využitie manipulačnej techniky, využitie jej rýchlosti pri vykládke a nakládke tovaru. Navyše je možné systémom druhej podlahy alebo aj zvislej deliacej steny ešte lepšie využiť skladovací objem výmennej nadstavby.

Nová koncepcia v oblasti nákladových jednotiek KD - kontajnerov bola zaznamenaná v použití kontajnerov firmy Mobilbox, GmbH z Nemecka. Vychádza sa z princípu skladanie jednotlivých kontajnerov do požadovanej zostavy podľa želania zákazníka pre ich rôzne použitie u zákazníka. Je snaha o vytvorenie univerzálnych prepravných nákladových jednotiek KD na mieru zákazníka. Takýmto spôsobom boli vytvorené prepravné nákladové jednotky rôzneho použitia: ako výmenná nadstavba dĺžky 7,15 m, nosností 16 - 24 000 kg, ako 40 stopový kontajner pre 30 ks EURO paliet, nosnosť 26 000 kg, ako otvorený 20 stopový kontajner, nosností 25 000 kg, ako kontajner na sypký materiál s čelným naklápaním, nosností 25 000 kg, ako kuchynský 10, 20, 40 stopový kontajner s možnosťou chladenia potravín v rozsahu -30 ÷ +30oC, ako nádržkový kontajner v objeme až 24 000 litrov, veľký kontajner s možnosťou predelenia na menšie samostatné boxy, ako 20 stopový kontajner - kancelária, archív, sklad.

Ďalšou inováciou v oblasti nákladových jednotiek KD je riešenie Ing Ďalšou inováciou v oblasti nákladových jednotiek KD je riešenie Ing. Malchovena z Grothemu. Jeho Twourty kontajner sa podobá 20 stopovému kontajneru. Líši sa od neho z vonku len čelnou stenou ležiacou oproti dverám. Táto čelná stena je upravená ako vodotesná. Spojenie týchto dvoch 20 stopových kontajnerov je pomocou silného zámkového spojenia. Po takomto spojení dvoch 20 stopových kontajnerov môže byť manipulácia s nimi ako s bežným 40 stopovým kontajnerom. Spojenie je možné, ale len z vnútra, bez zvláštnych pomôcok. Spojenie je vodotesné. Finančné výhody silne prekrývajú zvýšené náklady na nové typy kontajnerov. Tento typ kontajnera môže znamenať pre dopravcov revolučný zvrat a skutočné využívanie kontajnerovej logistiky hlavne v riadenom mixovaní bežných kontajnerov a len v špičkách vykrývanie týmitoTwourty - Boxami. Odhaduje sa, že celkové 18 % všetkých vo svete dopravovaných kontajnerov sú prázdne. Vo finančnom vyjadrení nákladov na prepravu to činí 3,65 mil. USD ročne.

Inovačný rozvoj v oblasti manipulácie s nákladovými jednotkami KD S dôrazom na ekológiu a ekonomiku procesu. Táto oblasť je koncepčne riešená v nasledujúcich základných systémoch a vývojových štúdiách: manipulačný systém COMMUTOR modulárny systém firmy KRUPP vysokoregálový sklad firmy NOELL terminál nového tvaru - kruhový terminál iné vývojové technológie terminálov

Profil podniku INNOFREIGHT Poskytuje inovatívne prepravne technológie Ponúka vizuálizáciu produktu Poskytuje cca 1 500 využiteľných špeciálnych kontajnerov v železničnej a kombinovanej doprave Vyvíja inovatívne systémy železničných vozňov, kontajnerov a vyklápacích zariadení V ďalšom predstavíme nové riešenia využiteľné v praxi dopravného procesu

Doprava dreva Woodtainer systém pre dopravu sypkého materiálu o hmotnosti do 500 kg/m3. Na dopravu využívajú nové 20 a 30 stopové kontajnery, schopné aj vyklápania

INNOFREIGHT Rail GmbH Vývoj a uvedenie na trh patentovaný otočný klanicový systém a paliet na guľatinu

Transport sypkých materiálov Kontajnery na sypký materiál. Vykládka vysypaním Výhody: ekologický transport Hmotnosť nákladu 28,5 t, objem nakládky 32-56 m3 Vykládka pomocou špeciálnej výsypky

Vozidlový park Návesy 20 a 30 stopové Kontajnery 20 a 30 stopové v tvare sila Doplnkové vybavenie: prekladacie zariadenia pre prach a sypký materiál Výhody: Nákladovo výhodná dopravná technika Krátke dodacie lehoty na vybavenie objednávky Ekologický vhodná technológia

Manipulačný systém COMMUTOR rýchla manipulácia nákladových jednotiek KD súčasne na celej vlakovej súprave v terminále v priebehu 15 minút vytvorenie nového typu terminálu so sústavou portálových alebo poloportálových žeriavov, ktoré budú prekladať tovar vo výmenných nadstavbách, kontajneroch a návesoch súčasne na celej dĺžke vlakovej súpravy, tvorenej 25 železničnými vozňami Nad každou nákladovou jednotkou KD bude jeden automatizovaný mechanizačný prostriedok. Tento systém je v štádiu výstavby experimentálneho prekladiska tranzitujúcich vlakov neďaleko Paríža. Projekt a výstavba terminálu sú nákladné, preto sa na ňom zúčastňujú železnice DB, FS, CFF, BR a RENFE.

Modulárny systém firmy KRUPP Koncepcia postavená zástupcami firmy KRUPP pre oblasť výmeny medzi jednotlivými dopravnými systémami, železnica - cesta, je budovaná partikulárnym vnášaním nasledujúcich elementov do integrujúceho systému: manipulačný - výmenný systém pre rýchlu nakládku z nákladného automobilu na železničný vozeň a opačne kompaktné terminály s rýchlym manipulačným systémom a automatickým mechanickým uskladňovacím systémom

NOELLOV vysokoregálový sklad založená na výstavbe automatizovaného vysokozdvižného regálového skladu, do ktorého môžu vchádzať nielen nákladné vozidlá, ale celé nákladné vlaky, aby tu mohli byť bezprostredne nakladané a vykladané. Celé zariadenie pozostáva so súbežne zostavených mohutných skladov a prejazdných ulíc o dĺžke zodpovedajúcej celému vlaku. V ňom pracuje jeden, alebo viacej plne automatizovaných obslužných zariadení, schopných nakládky a vykládky aj veľkokapacitných nákladových jednotiek KD všetkých druhov

Vyššie uvedená koncepcia moderného prekladiska plne zodpovedá súčasným nárokom a požiadavkám, ktoré budú kladené na nové terminály. Budú to hlavne: perspektívna kompatibilita zodpovedajúca súčasným koncepciám moderných terminálov. Automatizovaný prekladištný systém nevyžaduje ani potrebu špeciálnych železničných vozňov, cestných vozidiel ani obmedzenia pri súčasnom bohatom výbere najrôznejších prepravných veľkokapacitných i malokapacitných nákladových jednotiek KD poskytuje podstatnú úsporu potrebnej areálovej plochy obvyklej pre výstavbu podobných terminálov. Vďaka vysokým skladovým regálom je plne využitá tretia dimenzia skladu úspornosť použitého pozemku a kvalitný personál dáva možnosť predpokladu záruku vyššej hospodárnosti. Predpokladá sa zredukovanie vlastných nákladov v zrovnaní s podobným konvenčným zariadením zhruba o 25% za predpokladu plného využitia kapacity zvýšený záujem zákazníkov z dôvodu skrátených časov pobytu vozidiel v terminále, ľahká prístupnosť jednotlivých ciest, akcieschopnosť manipulačného zariadenia

Kruhový terminál

Kruhový terminál Tento vývojový typ terminálu môže znamenať zmenu koncepcie budovania malých terminálov v miestach s dobrým cestným privádzačom a prúdovou metódou obsluhy silnejšieho dopravného systému - železnice. Dá sa predpokladať, že použitie jedného špeciálneho prekladacieho prostriedku - otočného portálového žeriavu pre vykládku, nakládku a prekládku nákladových jednotiek, prevažne kontajnerov a výmenných nadstavieb (nevylučuje sa možnosť prekládky a nakládky aj cestných dopravných prostriedkov - návesov) môže prispievať k racionalizácii prác v takomto terminály. Výrazným spôsobom a na relatívne malom priestore sa dosahuje vysokého využitia manipulačných a skladovacích plôch.

Iné vývojové technológie terminálov Rozvojové projekty kombinovanej dopravy v Európe NÁZOV PROJEKTU ŠTÁT ŽEL. VOZ. CIEĽ RIEŠENIA STAV REALIZÁCIE The Wheelless Systém FIN U Modalita, jednoduchý terminál Návrh Inclined Plane ISO-Container FIN, B, NL, L Malý rozsah ISO-kontajnery Prevádzkové overovanie Kombiflex S Malý rozsah prekládky Prototyp CarConTrain Stenhagen System Supertrans Posledná prekládka v malom terminále Side-Loader Š Small Scale Terminal Concept Koncept Bimodal System DK,B,NL,D, I Krupp System D Prekládka na malej ploche

Pokračovanie tabuľky Thyssen CTS D Š Prekládka na malej ploche Koncept Noell System Návrh Kombi-Lifter U Prekládka v malom terminály Prototyp ALS Malý rozsah prekládky Stackable Swap-Bodies Výťah - prekládka na malej ploche Prevádzkové overovanie Roll-On Frame B, NL, L Malý rozsah ISO-kontajnery ACTS B,NL,L,A, CH Rollerbarge B,NL, L Šp. Posledná prekládka-ISO kontejner Štúdia Tiphook System GB Malý rozsah- použ. v infraštruktúre European Spine Wagon Commutor Systém F Posledná prekládka-HUB technológia Rolling Highway GB, F,I, DK, A,CH Pozn.: Použitie pre železničný vozeň: Š - štandardný, U - upravený, Šp.- špeciálny

Inovačný vývoj z pohľadu logistiky dopravného a prepravného procesu K inovačným smerom v oblasti dopravnej logistiky je možné zaradiť koncepciu, ktorá na základe analýzy kombinovanej dopravy smeruje k týmto záverom: medzi malými a veľkými kontajnermi jestvuje nedostatočná ponuka nákladových jednotiek KD, oblasť prepravy kusových zásielok nie je riešená systémovo, zákazníci trvalo požadujú malé prepravné jednotky, ľahko uzatvárateľné so stálou teplotou a ochranou cenného a ľahko poškoditeľného tovaru.

Takto formulované požiadavky zákazníkov viedli k návrhu systémov malých nákladových jednotiek kombinovanej dopravy, označované ako modulárne prepravné systémy (MPS). Hlavné použitie týchto MPS je v: preprava tovaru z domu do domu podľa požiadaviek zákazníka včelenenie systému a jeho akceptácia do vnútropodnikovej logistiky možnosť využitia systému aj v prihraničnej spolupráci vytvorenie modulového radu pre naloženie 2 - 8 europaliet trojjedinná funkcia obalu, skladovania a prepravy manipulácia bežnou manipulačnou technikou nadväznosť na normalizovaný systém výmenných nadstavieb.

Takto naznačený vývoj smeroval k vývoju rôznych MPS s rôznymi názvami v jednotlivých krajinách. Napr.: Minilink (BR), C-sam (SJ), +box (DSB), MK 12,18 (SNCF/CNF), CARGO-X,Y (SBB) a Cargo 2000 (DB). Uvedené systémy nie sú navzájom unifikované, nakoľko sa jedná o systémy regionálnej logistiky. Bližšie uvedieme len niektoré systémy. Švajčiarsko označuje systém ako CARGO - X,Y (Euro-Box). Preprava sa vykonáva na cestnom vozidle s vyklápacím zariadením a na železničnom vozni s otočným rámom. Jedná sa vlastne o využitie systému ACTS (Abroll - Container - Transport - Systém). Vyklápací systém bol vlastne pôvodne vyvinutý v Holandsku a prispôsobený na prepravu jednotiek Cargo - X,Y - boxov. Zatiaľ boli overované len tovary sypkého charakteru.

Modulárne prepravné systémy v Nemecku sú vyvíjané minimálne 13 rokov Modulárne prepravné systémy v Nemecku sú vyvíjané minimálne 13 rokov. Medzi dominantnými prepravnými systémami bol overovaný systém Cargo 2000 v dvoch základných variantoch: Cargo - Box. Vývoj a overovanie je od roku 1990. Počíta sa s využitím pri preprave zásielok s malým objemom a možnosťou uplatnenia aj v prepravných systémoch kombinovanej dopravy s klasickými nákladovými jednotkami KD. Charakteristické rozmery boxu sú 2,5 m x 2,5 m x 2,5 m. U firmy KOGEL prebieha vývoj a overovanie od r.1986 s názvom Taxi-Box. Logistik - Box. Vychádza sa z koncepcie dopravy firmou BFT, GmbH, kde je od mája 1991 aj skúšaná. Použitie našla aj na železniciach DB. Samotná konštrukcia Logistik boxu je postavená na dvoch typových rozmeroch: Logistik box 4: obsah 4 ks EURO palety. Logistik box 6: obsah 6 ks EURO paliet.

Logistik box 4 Parametre Vonkajšie rozmery Vnútorné rozmery Dĺžka 1 700 mm 1 640 mm Šírka 2 500 mm 2 440 mm Výška 2 470 mm 2 070 mm Nosnosť 3 000 Kg

Logistik box 6 Parametre Vonkajšie rozmery Vnútorné rozmery Dĺžka 2 500 mm 2 440 mm Šírka Výška 2 470 mm 2 070 mm Nosnosť 4 500 Kg

Košový železničný vozeň - Sdgmnss S postupným rozvojom kombinovanej dopravy a s nutnosťou rýchle sa vysporiadať s narastajúcim záujmom o túto dopravu prišla maďarská dopravná spoločnosť MÁV so zavedením tzv. manipulačného koša, ktorý nahrádza nepripravenosť bežných cestných návesov na vertikálnu prekládku v termináloch. . Na prepravu sa používa 4 - nápravový košový vozeň Sdgmnss. Charakteristika vozňa: maximálna rýchlosť 120 km.h-1 prepravuje cestné návesy, kontajnery a výmenné nadstavby, ťahače, nákladné automobily a nákladné prívesy výška ložnej roviny pre kontajnery a výmenné nadstavby je 1 155 mm nad temenom koľajnice výška nakladacej plochy koša pre kolesá cestného vozidla od temena koľajnice je 325 mm podvozok typu Y 25 Ls výrobca železničného vozňa - Tatravagónka Poprad

SHUTTLE TRAINS To je systém nočných kyvadlových nákladných rýchlovlakov medzi námorným (riečnym) prístavom a vybranými uzlovými bodmi kontinentálnej železničnej siete vo veľkých centrách. Je to nesprevádzaná kombi - preprava s využitím ucelených plošinových vozňov. Táto technológia sa tiež označuje ako technológia tzv. „nočného skoku“. Vlaky premávajú pravidelne medzi určenými uzlami dopravnej siete bez ohľadu na ich mieru vyťaženia ale podľa pevného grafikonu.

CargoSprinter Nemecké železnice DB - Cargo sa rozhodli získať z cesty na železnicu dopravu kontajnerov na špeciálnom vlaku s názvom CargoSprinter. Základom sú plošinové jednotky zostavené z dvoch koncových motorových vozňov so stanovišťami rušňovodičov a z troch vložených železničných vozňov s variabilnými šiestimi miestami pre rôzne druhy nákladových jednotiek KD. Vzájomne sú spriahnuté automatickým spriahadlom. Na takto zostavenú dopravnú jednotku je možné naložiť 10 výmenných nadstavieb kategórie C alebo 10 kontajnerov ISO radu 1 C. Od nasadenia týchto špeciálnych súprav sa očakáva: značné skrátenie doby dodania zásielok vylúčením stratových časov v zriaďovacích staniciach ponuka priamych vlakov bez nutnosti zostavy nakládka a vykládka v blízkosti zákazníka (vlečka, nákladové logistické centrum) zníženie dopravných nákladov a nákladov na infraštruktúru napojenie kapacitných rezerv na magistrály prostredníctvom zvozu a rozvozu

Charakteristika vozňa CargoSprinter Dĺžka 90 m Vlastná hmotnosť 120 ton Ložná hmotnosť 160 ton Maximálna rýchlosť 120 km.h-1 Jazdný rádius (dosah) 1000 km Druh hnacej sústavy Diesel

Jedna súprava CargoSprinter

Technológia práce v systéme Train - Sharing a Train - Coupling B Spoločná jazda zostavy štyroch vozňových súprav CargoSprinter Rozradenie podľa dispozícií na jednotlivé vykládkové miesta Vznik zostavy vlaku z jednotlivých súprav CargoSprinter

DOUBLE STOCK Ďalšou inováciou, ktorá sa postupne rozširuje hlavne v USA v kontajnerovej preprave je preprava veľkých kontajnerov v dvoch vrstvách nad sebou na jednom železničnom vozni. Jej zavedenie a rozširovanie súvisí s prenikom kontajnerovej prepravy vo vnútroštátnych prepravách na úkor cestnej automobilovej dopravy. Podmienkou použitia tohoto druhu prepravy je zväčšená ložná miera a prejazdný profil na železničných tratiach, väčšia únosnosť železničných tratí a samozrejme špeciálne železničné vozne a rušne. V praxi sa začínajú popri sólo vozňoch pre 40´veľké kontajnery používať článkové plošinové vozne, umožňujúce prepravovať v jednej, obyčajne spodnej vrstve veľké kontajnery dlhé až 45´, prípadne až 48´. Avšak ani na neelektrifikovaných tratiach v USA nie je možné všade prepravovať tieto veľké kontajnery ISO radu 2 nad sebou. V hornom rade sa prepravujú zvyčajne kontajnery ISO radu 1. Pre európsku infraštruktúru je táto technológia praktický nerealizovateľná z dôvodu prejazdných profilov tratí.

EUROSPINE Je to ďalší z príkladov projektu pre kombinovanú dopravu vo Veľkej Británii. Výrobca železničných vozňov vypracoval projekt s využitím tejto kombinácie za účelom zníženia ceny vozňa - znížením počtov podvozkov a spriahnutím štyroch železničných vozňov do jedného celku ako vozňovej jednotky. Táto železničná vozňová jednotka má názov EuroSpine. Kým európsky kapsový vozeň má dva podvozky, vozeň EuroSpine tvoria vlastne 4 kapsové vozne, ktoré však nepotrebujú 8 ks podvozkov, ale len 5 kusov, čo je z hľadiska nákupnej ceny železničných vozňov pre kombinovanú dopravu značným finančným prínosom.

Prehľad ložnej hmotnosti železničného vozňa Celková hmotnosť 4 - článkového vozňa 205,6 t Hmotnosť prázdneho 4 - článkového vozňa 61,6 t Priemerná hmotnosť jedného článku 15,4 t Hmotnosť na nápravu 22,5 t Ložná hmotnosť 144,0 t Ložná hmotnosť jedného článku 36,0 t

Naložený železničný vozeň EuroSpine

Piggyback Tento vozeň je konštrukčne pripravený tak, že nie sú potrebné manipulačné zariadenia pre naloženie cestného vozidla. Samotný železničný vozeň je riešený tak, že jeho stredná časť, ktorá tvorí podlahu - plošinu, sa vysunie pomocou hydraulických mechanizmov do boka a smerom k zemi a náves pomocou svojho ťahača zacúva na túto plošinu a následne sa plošina aj s upevneným cestným návesom pomocou hydraulických mechanizmov vráti do jazdnej polohy.

Piggyback

ALS Automatický systém nakládky (ALS - Automatic - Loading - System) predstavuje novú koncepciu v kombinovanej doprave na kratšie vzdialenosti. Prekládku cestných návesov umožňujú špeciálne nosiče, ktoré sú súčasťou železničného vozňa. Proces presunu z cesty na železnicu a opačne sa vykonáva na zvlášť upravených cestných komunikáciách v priestoroch nakládky/vykládky na železnici. Podmienkou je rovnaká výška cestnej komunikácie a podlahy železničného vozňa.

ALS

ACTS (Abroll-Container-Transport-System) Tento systém, ktorý sa využíva v kombinovanej doprave už niekoľko rokov vo viacerých európskych štátoch, napr. v Rakúsku, Švajčiarsku, Nemecku, Holandsku, Čechách a dokonca aj u nás na Slovensku, je konštrukčne založený na využívaní troch základných prvkov v systéme: Nákladová jednotka kombinovanej dopravy, ktorá je tvorená naťahovacím kontajnerom so základným rámom typu abroll (odvaľovací rám), Automobilový nosič kontajnerov (hákový alebo reťazový nakladač), Špeciálny plošinový železničný vozeň (rekonštruovaný vozeň Sps/Pas 10 -vozňovej skupiny na vozeň Slps). Na ňom sú naraz tri nákladové jednotky KD. Max. ložná hmotnosť nákladu spolu je 46 000 kg v režime "S" a v režime "90" je 54 000 kg.

Systém ACTS umožňuje: Nakládku abroll kontajnera, ktorý je umiestnený: Na zemi alebo rampe s jeho následným natiahnutím na automobilový nosič, na automobilovom nosiči alebo na železničnom vozni. Prepravu abroll kontajnera: Železničnou alebo cestnou dopravou, resp. ich kombináciou, prekládku, ktorú zabezpečuje svojím ramenom automobilový nosič, medzi cestnou a železničnou dopravou a opačne (obr.3.45). Vykládku abroll kontajnera: Sklopením kontajnera na automobilovom nosiči, uložením kontajnera na zem alebo na rampu.

ACTS