Городской грузовой транспорт для умных городов

Городские грузовые перевозки играют решающую роль в продвижении устойчивых и пригодных для жизни городов.

Согласно обзору литературы, значительные исследования SUFT были направлены на решение некоторых конкретных проблем в краткосрочной перспективе. Отмечается существование стратегии городского грузового транспорта, которая должна быть включена в общую стратегию устойчивого развития на долгосрочную перспективу (приблизительно 20–30 лет). Тем не менее, значительные исследования уделяют мало внимания долгосрочному планированию SUFT.

Экономический рост требует гибкого транспорта для облегчения доступа к ресурсам и рынкам сбыта [1]. Транспорт является основной концепцией продвижения подходов социального интеллекта и экономического развития [2]. Городской грузовой транспорт (UFT) был определен как процесс и система сбора, транспортировки и распределения товаров в городских районах. Несмотря на то, что городские грузовые перевозки постоянно способствуют экономическому росту городов, они вызывают большую часть экологических последствий в городских районах. Эти негативные внешние факторы в основном состоят из загрязнения воздуха, заторов, шума и т. Д. [3,4]. Поэтому значительные исследования были сосредоточены на содействии устойчивому городскому грузовому транспорту (SUFT), который обычно основан на обычной городской транспортной сети. Измерения устойчивости в первую очередь включают экономические (например, экономические показатели), экологические (например, выбросы, транспорт) и социальные аспекты (например, государственная политика, конфиденциальность клиентов) [5]. Обычная городская грузовая сеть обычно состоит из двух типов: одноуровневая и двухуровневая. Первая система обычно используется в небольших или средних городах, а двухуровневая система больше подходит для крупных / мегаполисов [6,7]. Тем не менее, развитие города создало проблемы для традиционной структуры сети UFT, особенно для крупных городов и мегаполисов по всему миру. Например, рост городского населения увеличил спрос на товары и грузопотоки, а разрастание городов увеличило диапазон поставок. Отмечается, что в значительных исследованиях мало внимания уделяется связи между грузовым транспортом и развитием городов [8]. Этот результат показывает, что в исследовании SUFT отсутствует систематическое рассмотрение развития города в долгосрочной перспективе. Действительно, стратегия городского грузового транспорта должна быть включена в общую стратегию устойчивого развития на долгосрочную перспективу (приблизительно 20–30 лет) [9]. Следовательно, крайне важно всестороннее рассмотрение вопросов развития города и устойчивого городского планирования перевозок с точки зрения долгосрочной перспективы.

В последние годы концепция «умного города» становится все более популярной темой в академической сфере. Эта концепция возникла как решение для повышения устойчивости и жизнеспособности городов посредством эффективного городского управления, энергетики и транспорта [11, 12]. С 2018 года некоторые исследования были сосредоточены на теме устойчивого транспорта для умных городов, которые в первую очередь окружают интеллектуальную мобильность. Например, Al-Thani et al. (2018) [13] принял подход Дельфи, чтобы исследовать влияние передовых транспортных и коммуникационных технологий на будущую устойчивость города Доха и его окрестностей. Freudendal-Pedersen et al. (2019) [14] обсуждали влияние мобильности на умные города, особенно на аспекты автоматизации и устойчивости. Тоби и соавт. (2019) [15] продемонстрировали концептуальную основу для планирования умных сообществ с учетом устойчивого транспорта, в котором использовался итеративный трехфазный цикл разработки. Хаммад и соавт. (2019) [11] предложили математическую схему оптимизации для оптимизации зонирования, распределения землепользования, расположения новых сооружений и принятия инвестиционных решений, связанных с инфраструктурными проектами в умных городах. Эта структура может подключаться к другим платформам в городских условиях. Bamwesigye и Hlavackova (2019) [2] обсуждали глобальные гетерогенные характеристики как устойчивого транспорта, так и умных городов. Берендт (2019) [16] указал, что подавляющее большинство обсуждений европейской политики на тему умных городов вращаются вокруг автомобилей (включая автономные автомобили и интеллектуальные транспортные средства), в то время как езда на велосипеде рассматривается редко. Исходя из этого, он сделал политические предложения для решения этих проблем и для будущих исследований. В этих работах широко обсуждается применение инновационных устойчивых видов транспорта в будущих умных городах. Однако гораздо меньше исследований уделяют внимание влиянию этих инновационных видов транспорта на будущие устойчивые городские грузовые перевозки. Кроме того, в этих документах особое внимание уделялось понятию «умные города» на основе информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) или Интернета вещей (IoT), тогда как физическая городская перспектива практически не рассматривалась. Например, рост городского населения вызывает разрастание городов для увеличения диапазона распределения и частоты доставки. Хотя применение этих инновационных видов транспорта может снизить негативное воздействие грузовых перевозок на окружающую среду, этот разрыв ограничивает устойчивость будущего SUFT в экономическом и социальном аспектах. Учитывая это, в данной статье особое внимание уделяется физическим перспективам развития городов и нововведениям для умных городов.

Тенденции городского развития являются внешними тенденциями, которые усугубляют проблемы городской системы грузоперевозок. Чтобы ответить на эти вызовы, провайдеры городской логистики приложили усилия для поиска соответствующих эндогенных решений для обеспечения устойчивости, эффективности и безопасности. Использование новых видов транспорта является эффективным решением для поставщиков логистических услуг. Примером является использование электромобилей (электромобилей) для доставки товаров клиентам в городских районах, что может снизить загрязнение воздуха. Несмотря на это, различные инновации в сфере распределения работают вместе как система, которая радикально влияет на обычную городскую грузовую сеть [17]. Например, использование городских грузовых трамваев требует строительства нескольких транзитных станций и интеграции пассажирских и грузовых перевозок. Несмотря на то, что в значительных исследованиях больше внимания уделяется использованию одной или двух инноваций в сфере распределения в городской системе грузоперевозок, они сосредоточены на краткосрочном планировании (приблизительно 5–10 лет). Это наблюдение подразумевает, что комплексное рассмотрение интеграции инноваций городского распределения и их воздействия на обычную городскую грузовую сеть отсутствует. Кроме того, несколько технологических компаний запустили проекты с участием будущих городских грузовых транспортных средств. Примером является концепция «Будущая городская мобильность», предложенная Volkswagen (Германия) в 2018 году; Это транспортное средство объединяет мобильное депо, роботизированное транспортное средство и роботов доставки. С точки зрения устойчивого перехода, эти проекты являются «новыми технологиями, которые обычно связаны со старой технологией в форме вспомогательного дополнения, часто для улучшения его функционирования» [18]. С точки зрения футурологии, этот вывод подразумевает, что использование инноваций городского распределения в традиционной городской транспортной системе является возможным барьером для гибкости и устойчивости UFT. Таким образом, также необходимы исследования в области форсайта, в которых сочетаются инновации в области городского распределения и планирование городской транспортной сети.

В целом, как внешние, так и городские тенденции развития UFT обострили проблемы традиционной городской транспортной сети в долгосрочной перспективе. Таким образом, форсайт-исследования SUFT способствуют устойчивому переходу городской логистики, способствуя тем самым устойчивым и пригодным для жизни городам в будущем. Просмотр опубликованных работ по городской логистике показывает, что значительные исследования были сосредоточены на решении конкретных проблем в краткосрочной перспективе. Этот вывод показывает, что во многих исследованиях едва ли использовались методы предвидения для изучения будущих устойчивых городских грузовых перевозок. Применение методов форсайт-исследований является эффективным решением для исследования устойчивой городской логистики на основе экзогенных и эндогенных тенденций. В связи с этим, исследования SLR в области форсайта способствуют пониманию передовых исследований в области форсайта и выбора подходящих методов для будущих устойчивых городских грузовых перевозок. Чтобы заполнить эти пробелы, мы приняли подход SLR, чтобы найти статьи о предвидении, которые были опубликованы в последние шестнадцать лет (2003–2018). Исходя из результатов предыдущего этапа, обзорный подход использовался для оценки воздействия инноваций городского развития и распределения на будущую устойчивую систему городских перевозок, и эти эффекты использовались для выбора подходящих методов исследования предвидения для построения теоретической основы. Между тем, мы следовали общим принципам форсайт-исследования, чтобы улучшить теоретические основы, предлагаемые в этой статье.

Выводы

В настоящее время, насколько нам известно, долгосрочное планирование SUFT отсутствует. В сочетании с развитием городов и применением инноваций в сфере распределения, этот разрыв может ограничить дальнейшую устойчивость UFT в будущих городах. Развитие города усугубило проблемы городской логистики, особенно в крупных мегаполисах по всему миру. Тенденции развития города, как внешние тенденции городских грузоперевозок, побудили поставщиков логистических услуг найти эндогенные решения для решения этих проблем. В краткосрочной перспективе использование инноваций в сфере городского распределения является эффективным решением для продвижения устойчивой системы городских перевозок. Тем не менее, значительные исследования уделяют мало внимания влиянию как городского развития, так и нововведений распределения в обычной городской системе грузоперевозок. В ответ на этот пробел применение методов предвидения является эффективным решением для исследования долгосрочного планирования SUFT в этих двух аспектах.

Учитывая эту ситуацию, мы использовали SLR для поиска литературы по предвидению, опубликованной за последние шестнадцать лет (2003–2018). Впоследствии мы систематически анализировали влияние экзогенных и эндогенных тенденций на будущее SUFT. Этот шаг позволил выбрать подходящие методы исследования для построения теоретической основы. Чтобы обеспечить осуществимость теоретической основы, мы интегрировали ее с теорией переходной перспективы. Комбинация существующих и появляющихся элементов является критическим компонентом существующей системы городских перевозок, которая перейдет в будущую систему. Эта комбинация включает в себя инфраструктуру, виды транспорта, политику и т. Д. Поскольку городские грузовые перевозки представляют собой сложную систему, в исследованиях городской логистики необходимо всесторонне рассмотреть несколько аспектов. На основе теоретической основы были также обсуждены аспекты заинтересованных сторон, политики, оценки рисков и управления.

Ограничения этой статьи включают в себя следующие аспекты. Во-первых, развитие городов также зависит от решений местных органов власти. Власти приспосабливаются к модели городского развития на основе инвестиционной среды, экономического позиционирования и геополитики. Эта основа не распространяется далее по этому вопросу. Кроме того, эта структура не учитывает влияние внешних технологий на устойчивую городскую логистику, таких как 3D-принтер. Следовательно, будущие исследования будут включать эти ограничения для укрепления и проверки структуры. Мы считаем, что этот документ может помочь практикам и исследователям лучше ориентировать свои усилия на продвижение устойчивой городской логистики в будущем.

Использованные источники

1. Rassafi, ; Vaziri, M. Sustainable transport indicators: Definition and integration. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2005, 2, 83–96.
2. Bamwesigye, ; Hlavackova, P. Analysis of Sustainable Transport for Smart Cities.  Sustainability 2019, 11, 2140.
3. Anderson, ; Allen, J.; Browne, M. Urban logistics–how can it meet policy makers’ sustainability objectives?  Transp. Geogr. 2005, 13, 71–81.
4. Wittlöv, Urban freight transport: Challenges and opportunities. In Urban Freight for Livable Cities: How to Deal with Collaboration and Trade-Offs; Tryckeri AB Orion: Täby, Sweden, 2012; pp. 12–23.
5. Initiative, R. G4 Sustainability Reporting Guidelines: Reporting Principles and Standard Disclosures; Global Reporting Initiative: Amsterdam, The Netherlands, 2013; pp. 7–14.
6. Dablanc, Goods transport in large European cities: Difficult to organize, difficult to modernize. Transp. Res. Part A Policy Pract. 2007, 41, 280–285.
7. Benjelloun, ; Crainic, T.G. Trends, challenges, and perspectives in city logistics. Bul. AGIR 2009, 4, 269–284.
8. Cui, ; Dodson, J.; Hall, P.V. Planning for urban freight transport: An overview. Transp. Rev. 2015, 35, 583–598.
9. Wolfram, ; Consult, R. Expert Working Group on Sustainable Urban Transport Plans; Rupprecht Consult: Cologne, Germany, 2004.
10. Ehmke, Integration of Information and Optimization Models for Routing in City Logistics; Springer Science and Business Media: Berlin/Heidelberg, Germany, 2012.
11. Hammad, A.W.; Akbarnezhad, A.; Haddad, A.; Vazquez, E.G. Sustainable Zoning, Land-Use Allocation and Facility Location Optimisation in Smart Cities. Energies 2019, 12, 1318
12. Ferraris, ; Santoro, G.; Papa, A. The cities of the future: Hybrid alliances for open innovation projects. Futures 2018, 103, 51–60.
13. Al-Thani, K.; Skelhorn, C.P.; Amato, A.; Koc, M.; Al-Ghamdi, S.G. Smart technology impact on neighborhood form for a sustainable Doha. Sustainability 2018, 10, 4764.
14. Freudendal-Pedersen, ; Kesselring, S.; Servou, E. What is smart for the future city? Mobilities and automation. Sustainability 2019, 11, 221.
15. Tobey, B.;  Binder,  R.B.;  Chang,  S.;  Yoshida,  T.;  Yamagata,  Y.;  Yang,  P.P.   Urban Systems Design: A Conceptual Framework for Planning Smart Communities. Smart Cities 2019, 2, 522–537.
16. Behrendt, Cycling the smart and sustainable city: Analyzing EC policy documents on internet of things, mobility and transport, and smart cities. Sustainability 2019, 11, 763.
17. He, ; Haasis, H.D. Integration of Urban Freight Innovations: Sustainable Inner-Urban Intermodal Transportation in the Retail/Postal Industry. Sustainability 2019, 11, 1749.
18. Arvidsson, ; Pazirandeh, A. An ex ante evaluation of mobile depots in cities: A sustainability perspective. Int. J. Sustain. Transp. 2017, 11, 623–632.

A Theoretical Research Framework of Future Sustainable Urban Freight Transport for Smart Cities
Zhangyuan He, Hans-Dietrich Haasis