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Die Erfindung bezieht sich auf ein Liefersystem und ein Verfahren zum Ausliefern von Gütern.
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Die Mobilität in Innenstädten wird immer anspruchsvoller, da die globale Urbanisierung und das Wachstum von (Mega-)Städten anhalten. Daraus hervorgehende negative Konsequenzen sind eine Überlastung des Straßenverkehrs und eine verschlechterte Luftqualität. Die Luftverschmutzung der Innenstädte nimmt trotz Abgasnachbehandlung in Verbrennungsmotoren, aufgrund eines stetig steigenden Verkehrsaufkommens, immer weiter zu.
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Um diese Problemstellungen anzugehen, werden verschiedene neue Verkehrskonzepte entwickelt. So werden beispielsweise für Städte Null- oder Niedrig-Emissionszonen in Betracht gezogen oder bereits eingerichtet. Eine Lösung, um die Luftqualität in Innenstädten zu verbessern und die Null-Emissionszonen einzuhalten, ist der Einsatz von Elektrofahrzeugen in diesen Zonen. Solche Fahrzeuge können beispielsweise über einen vollständig batteriebetriebenen elektrischen (BEV) Antrieb verfügen. Alternativ können auch Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (pHEV) eingesetzt werden, die einen batterieelektrischen Antrieb innerhalb des Stadtverkehrs und einen Verbrennungsmotorantrieb außerhalb des Stadtverkehrs bereitstellen.
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Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind hinlänglich bekannt und verfügen typischerweise über ein Kabel mit einem Stecker, welcher in eine Buchse in oder an dem Elektrofahrzeug eingeführt wird, um einen elektrischen Energiespeicher in oder an dem Elektrofahrzeug aufzuladen. Eine effiziente und schnelle Aufladung der elektrischen Energiespeicher ist ein wesentlicher Faktor für den Erfolg der Elektrofahrzeuge.
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Beide vorstehend genannten Varianten von Elektrofahrzeugen weisen jedoch diverse Nachteile auf. Sie sind oftmals teurer als gleichklassige Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Insbesondere die Herstellung von elektrischen Energiespeichern ist kostenintensiv. Entsprechend wird angestrebt, möglichst kleine elektrische Energiespeicher zu verwenden. Diese bieten jedoch eine begrenzte Kapazität und demnach eine begrenzte Reichweite. Insbesondere bei längeren Fahrten kann es daher erforderlich sein, den elektrischen Energiespeicher während der Fahrt wiederholt aufzuladen. Künftig wird die Anzahl der innerstädtischen Ladestationen sicherlich zunehmen, aber weiterhin in der Anzahl und auf bestimmte Standorte begrenzt sein. Daher sind Konzepte und Lösungen erforderlich, die eine ausreichende Energieversorgung des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs, insbesondere bei längeren Strecken, zur Verfügung zu stellen.
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Ein Bereich, bei dem die vorstehend beschriebenen Probleme verstärkt zum Tragen kommen, ist die Logistik, insbesondere die Auslieferung von Gütern mit Lieferfahrzeugen.
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Einerseits haben Lieferfahrzeuge einen erheblichen Anteil an der innerstädtischen Luftverschmutzung. Jedes Jahr werden in Europa Milliarden Güter an Kunden zugestellt. In London werden beispielsweise dafür täglich bis zu 300.000 Lieferfahrzeuge benötigt, die insgesamt neun Millionen Stunden pro Jahr auf den Straßen unterwegs sind. Die Auslieferungen erfolgen in Stoßzeiten und führen zu einem unverhältnismäßigen Anstieg der Emissionen.
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Andererseits sind Dienstleister für die Auslieferung von Gütern damit konfrontiert, die Auslieferung so günstig, schnell und effizient wie möglich zu halten. Da sich die Anzahl der Auslieferungen in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich verdoppeln wird, muss ein intelligenterer Weg gefunden werden, um Güter zu auszuliefern. Insbesondere hinsichtlich des Kostenaspekts wäre eine Verwendung eines Elektrofahrzeugs mit einem möglichst kleinen elektrischen Energiespeicher in einem herkömmlichen Liefersystem problematisch. Es ist beispielsweise unwahrscheinlich, dass das Fahrzeug an jeder Zustelladresse eine kostenlose Ladestation findet, die eine kurze Aufladung während der Auslieferung eines Guts ermöglicht. Auch der Prozess des Einsteckens eines Ladekabels bei jedem Halt wäre ineffizient und zu aufwendig.
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Alternative Ansätze zur Verbesserung der Luftqualität in Innenstädten und Einhaltung von Null-Emissionszonen sind sogenannte Letzte-Meile-Konzepte, welche unterschiedliche Lösungen für den finalen Schritt einer Auslieferung zum Empfänger thematisieren. Vielversprechende Lösungen werden weiterhin ein Lieferfahrzeug verwenden, um die Güter in ein bestimmtes Stadtgebiet zu befördern. Anschließend werden die Güter auf spezielle Letzte-Meile-Zustelleinheiten umverteilt, welche dann die endgültige Auslieferung übernehmen. So können beispielsweise Drohnen oder andere kleine autonome robotisierte Fahrzeuge solche Aufgaben übernehmen. Alternativ können lokale (menschliche) Kuriere die Güter an die Endadresse liefern, z. B. per Fahrrad oder zu Fuß. Typischerweise würden mehrere solcher Einheiten der Letzten-Meile ein oder mehrere Güter am wartenden Lieferfahrzeug abholen. Folglich wird das Lieferfahrzeug einige Zeit an diesem Ort stehen bleiben, in der Regel deutlich länger als die Zeit, die benötigt wird, um ein Gut in einer konventionellen Zustellung an eine bestimmte Adresse zu liefern.
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Aus dem Stand der Technik sind Ladestationen für Elektrofahrzeuge bekannt. So zeigt
EP2647522A1 eine Stromtankstelle mit mindestens einem lastwechselfesten Energiespeicher, der geeignet ist zur parallelen Schnellaufladung einer Mehrzahl an mobilen Speichern.
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DE102016010894A1 verwendet zur Emissionsvermeidung und Verkehrsberuhigung in Innenstädten spezielle Fahrzeuge, die elektrisch oder manuell bewegt werden. Kennzeichen dieser Fahrzeuge ist, dass sie sich zum Transport einfach zerlegen und/oder zusammenklappen lassen, um nach wenigen Handgriffen wieder betriebsbereit zur Verfügung zu stehen. Dadurch wird erreicht, dass diese Fahrzeuge mit der vorhandenen Flotte zusammen mit der Ware transportiert werden können, um vor Ort nach einfachem Zusammenbau einen emissionsfreien Innenstadtverkehr zu ermöglichen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Liefersystem sowie ein Verfahren zur Auslieferung von Gütern zur Verfügung zu stellen, womit sich Emissionen reduzieren und eine effizientere Auslieferung von Gütern ermöglichen lasen.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einem Liefersystem gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können (auch über Kategoriegrenzen, beispielsweise zwischen Verfahren und Vorrichtung, hinweg) und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, dass eine hierin verwendete, zwischen zwei Merkmalen stehende und diese miteinander verknüpfende Konjunktion „und/oder“ stets so auszulegen ist, dass in einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstands lediglich das erste Merkmal vorhanden sein kann, in einer zweiten Ausgestaltung lediglich das zweite Merkmal vorhanden sein kann und in einer dritten Ausgestaltung sowohl das erste als auch das zweite Merkmal vorhanden sein können.
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Das erfindungsgemäße System ist ein System zum Ausliefern von Gütern in einem, vorzugsweise urbanen, Liefergebiet an zumindest eine in dem Liefergebiet liegende Zustelladresse. Dabei schließt das Liefergebiet zumindest ein Zustellgebiet ein. Das System umfasst eine vorgegebene Anzahl von Lieferfahrzeugen, wobei ein jedes Lieferfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung eines elektrischen Antriebs aufweist. Das System umfasst weiterhin eine vorgegebene Anzahl von in dem zumindest einen Zustellgebiet agierenden Zustelleinheiten, wobei die Zustelleinheiten insbesondere Zustellfahrzeuge, Fahrradkuriere, Fuß-Zusteller und/oder Drohnen sind. Das Liefersystem ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, eine Zustellroute für ein jeweiliges Lieferfahrzeug auf Basis von einem Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs sowie vorgebbaren Eingabedaten, insbesondere Geo-Positionsdaten der Zustelladressen und/oder von Ladestationen zum Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs, zu bestimmen.
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Im Sinne der Erfindung ist ein Liefergebiet ein flächiges Gebiet, in dem Güter ausgeliefert werden sollen. Dies kann beispielsweise eine (Groß-)Stadt oder ein Gebiet regional benachbarter Städte sein. Unter der Formulierung, dass ein Liefergebiet zumindest ein Zustellgebiet einschließt, ist einerseits zu verstehen, dass das Zustellgebiet ein Gebiet mit einer kleineren flächenmäßigen Ausdehnung innerhalb des Liefergebiets ist. Alternativ ist darunter zu verstehen, dass das Liefergebiet und das Zustellgebiet eine identische flächenmäßige Ausdehnung aufweisen.
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Daraus ergeben sich verschiedene Möglichkeiten für ein jeweiliges Liefer- und Zustellgebiet. Beispielsweise kann das Stadtgebiet einer Stadt als Liefergebiet definiert sein, während ein Stadtteil oder ein Bezirk als Zustellgebiet definiert ist. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass insbesondere bei Großstädten ein oder mehrere Stadtteile oder ein oder mehrere Bezirke als Liefergebiet und einzelne Straßenabschnitte und Wohneinheitenblöcke als Zustellgebiet zusammengefasst sind. Weiterhin alternativ ist denkbar, dass ein Liefergebiet eine Mehrzahl regional benachbarter (Klein-)Städte einschließt und das Zustellgebiet das Stadtgebiet einer der jeweiligen (Klein-)Städte einschließt.
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Im Sinne der Erfindung kann die Zustelladresse der Adresse eines Empfängers, beispielweise eines Haushalts oder eines Firmensitzes bzw. einer Niederlassung entsprechen. Alternativ kann die Zustelladresse auch die Adresse einer zur Annahme und Aufbewahrung einer Mehrzahl von Gütern geeigneten Vorrichtung, insbesondere einer Paketstation oder eines Paketautomaten, entsprechen.
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Die vorgegebene Anzahl von Lieferfahrzeugen kann einem einzigen Lieferfahrzeug oder beispielsweise mehreren tausend Lieferfahrzeugen entsprechen. Es kann sich also um eine Flotte von Lieferfahrzeugen handeln. Wesentlich für die Erfindung ist jedoch, dass für eine emissionsarme Auslieferung von Gütern Lieferfahrzeuge mit elektrischem Antrieb eingesetzt werden.
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Die vorgegebene Anzahl von im Zustellgebiet agierenden Zustelleinheiten kann, wie die vorgegebene Anzahl von Lieferfahrzeugen, stark variieren. Ebenfalls kann die quantitative Zusammensetzung der Zustelleinheiten aus beispielsweise Zustellfahrzeugen, Fahrradkurieren, Fuß-Zustellern und/oder Drohnen variieren. Denkbar ist, dass lediglich Kuriere bzw. Zusteller wie Fahrradkuriere und/oder Fuß-Zusteller zum Einsatz kommen. Alternativ ist denkbar, dass lediglich autonom agierende Zustelleinheiten wie Drohnen zum Einsatz kommen. Im Sinne der Erfindung können Zustellfahrzeuge ebenfalls Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb sein, die jedoch ein geringeres Ladevolumen als die Lieferfahrzeuge aufweisen. Hierbei ist weiter denkbar, dass die Zustellfahrzeuge manuell gesteuert oder autonom agierende Zustellfahrzeuge sind. Ebenfalls ist eine Kombination aus Kurieren bzw. Zustellern und autonom agierenden Zustelleinheiten denkbar.
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Im Sinne der Erfindung ist die Zustellroute eine durch das System vorgebbare und von dem jeweiligen Lieferfahrzeug zurückzulegende Strecke in das bzw. innerhalb des Liefergebiets und/oder des Zustellgebiets. Dabei ist das System, wie bereits eingangs beschrieben, dazu eingerichtet, die Zustellroute auf Basis von einem Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs sowie vorgebbaren Eingabedaten, insbesondere Geo-Positionsdaten der Zustelladressen und/oder von Ladestationen zum Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs, zu bestimmen. Auch das Zustellgebiet lässt sich auf Basis der vorgenannten Daten festlegen oder ermitteln.
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Darunter ist nicht explizit zu verstehen, dass das System dazu eingerichtet ist, die Zustellroute derart zu bestimmen, dass das jeweilige Lieferfahrzeug die Güter wie in herkömmlichen Liefersystemen von Zustelladresse zu Zustelladresse transportiert und dort jeweils das für die Zustelladresse bestimmte Gut bzw. die für die Zustelladresse bestimmten Güter ausliefert. Grundsätzlich entfällt die Notwendigkeit hierfür durch die im Zustellgebiet agierenden Zustelleinheiten. Vielmehr ist hierunter zu verstehen, dass das System dazu eingerichtet ist, eine „intelligente“ Zustellroute zu bestimmen, die sowohl den Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs als auch vorgebbare Eingabedaten berücksichtigt.
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Vorgebbare Eingabedaten können erfindungsgemäß manuell über ein entsprechendes Eingabemedium wie einen Computer eingegeben und dem System somit zur Verfügung gestellt werden. Vorgebbare Eingabedaten können erfindungsgemäß jedoch ebenfalls automatisiert und/oder teilautomatisiert eingelesen und dem System so zur Verfügung gestellt werden. Dies kann beispielsweise in Form von einem Scan einer auf dem zuzustellenden Gut angegebenen Zustelladresse oder mittels einer elektronischen Datenübertragung durch den Versender des Guts erfolgen.
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Das erfindungsgemäße System basiert auf dem Gedanken, die Vorteile von Lieferfahrzeugen mit elektrischem Antrieb und einem Letzte-Meile-Konzept für den finalen Schritt der Auslieferung zu einer Zustelladresse durch in einem Zustellgebiet agierende Zustelleinheiten miteinander zu kombinieren. Somit bietet das erfindungsgemäße System eine Vielzahl an Vorteilen. Durch die in dem zumindest einen Zustellgebiet agierenden Zustelleinheiten entfällt der Bedarf, dass das Lieferfahrzeug selbst die Güter zu der Zustelladresse transportieren muss. Demnach sinkt der Energiebedarf des Lieferfahrzeugs, was einen emissionsärmeren Betrieb des Lieferfahrzeugs ermöglicht und eine größere flächenmäßige Abdeckung des Liefergebiets mit nur einem Lieferfahrzeug ermöglicht.
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Des Weiteren sorgt die Bestimmung der Route auf Basis von einem Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs dafür, dass eine auf den Ladestatus individuell angepasste Route bestimmt werden kann. Somit muss beispielsweise der elektrische Energiespeicher des Lieferfahrzeugs bei Fahrtbeginn nicht vollständig aufgeladen sein. Vielmehr ist das erfindungsgemäße System dazu in der Lage in der Bestimmung der Route miteinzubeziehen, dass ein früherer Halt an einer Ladestation zum Laden des elektrischen Energiespeichers nötig ist als im Vergleich zu einem Fahrtbeginn mit vollständig aufgeladenem elektrischen Energiespeicher. Somit können lange Standzeiten eines Lieferfahrzeugs, beispielsweise bis zum vollständigen Laden des elektrischen Energiespeichers trotz bereits abgeschlossenem Beladen des Lieferfahrzeugs mit Gütern vor Beginn der Auslieferung reduziert werden.
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Nachfolgend seien die in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen sowie weitere vorteilhafte (oder mögliche) Ausgestaltungen der mit der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung im Detail beschrieben.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Liefersystems ist das Liefersystem dazu eingerichtet, die Zustellroute derart zu bestimmen, dass die Zustellroute eine ausreichende Anzahl an Ladestationen zum Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs umfasst, sodass eine ausreichende Energieversorgung für das Lieferfahrzeug auf der Zustellroute sichergestellt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Liefersystems ist das Liefersystem dazu eingerichtet, eine jeweilige Geo-Position der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen, insbesondere bei oder vor Erreichen des Lieferfahrzeugs an der jeweiligen Ladestation, signaltechnisch an zumindest eine Zustelleinheit zu übermitteln, sodass ein Umverteilen zumindest eines Guts auf die zumindest eine Zustelleinheit und ein Ausliefern von dieser zu der zumindest einen Zustelladresse ermöglicht ist. Hier ist denkbar, dass das System dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Geo-Position der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen beispielsweise per Mobilfunk in Form einer Textnachricht an ein mobiles Gerät eines Kuriers bzw. Zustellers, beispielsweise an ein Smartphone, zu übermitteln. Denkbar ist ebenfalls, dass das System dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Geo-Position der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen beispielsweise per Mobilfunk in Form von Systemdaten zur Initialisierung eines Navigationsvorgangs derart zu übermitteln, dass nach dem Empfang der Geo-Position ein Navigationsvorgang auf einem mobilen Gerät eines Kuriers bzw. Zustellers, beispielsweise einem Navigationsgerät, initiiert wird. Alternativ ist denkbar, dass das System dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Geo-Position der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen beispielsweise per Funk oder Mobilfunk an eine autonom agierende Zustelleinheit zu übermitteln.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, ist der finale Schritt der Auslieferung eines Guts zur Zustelladresse durch eine Zustelleinheit gegenüber der Auslieferung durch ein Lieferfahrzeug selbst besonders emissionsarm. Weiterhin bietet das System den Vorteil, dass eine gesamtheitlich effizientere Auslieferung eines Guts erfolgen kann. Die Erfindung gemäß dieser Ausgestaltung basiert auf der Erkenntnis, dass die Standzeit eines Lieferfahrzeugs, welche zum Umverteilen der Güter auf die Zustelleinheiten benötigt wird, dazu genutzt werden kann, den elektrischen Energiespeicher des Lieferfahrzeugs zumindest teilweise aufzuladen. Somit entfällt der Bedarf eines derart großen elektrischen Energiespeichers, dass das Absolvieren der Zustellroute lediglich über eine Initialladung vor Beginn der Auslieferung nötig ist. Ebenso wird eine Zeitersparnis gegenüber einer Zustellroute erzielt, die derart bestimmt ist, dass das Lieferfahrzeug die Güter von Zustelladresse zu Zustelladresse transportiert und dort jeweils das für die Zustelladresse bestimmte Gut bzw. die für die Zustelladresse bestimmten Güter ausliefert. Hier würde ein Zwischenhalt zum Laden bewirken, dass das Lieferfahrzeug für eine Energiespeicherladedauer, also die für ein zumindest teilweises Laden des jeweiligen elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs benötigte Dauer, keine Güter ausliefern kann, was ineffizient ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Liefergebiet eine Mehrzahl von Zustellgebieten einschließt und in jedem Zustellgebiet jeweils zumindest eine Ladestation vorgesehen ist. Hierbei ist denkbar, dass die Mehrzahl von Zustellgebieten derart definiert ist, dass die Zustellgebiete aneinandergrenzen und das Liefergebiet flächig abdecken. Hierbei kann weiter vorgesehen sein, dass die Zustellgebiete jeweils eine identische Größe hinsichtlich einer flächigen Ausdehnung aufweisen. Eine derartige Ausführungsform eignet sich besonders gut für Städte, deren Straßenzüge beispielsweise in einem sog. Schachbrettmuster bzw. einem orthogonalen Straßenraster angelegt sind.
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Da es jedoch unwahrscheinlich ist, dass die Geo-Positionsdaten der im Liefergebiet vorhandenen Ladestationen eine derartige Definition der Mehrzahl an Zustellgebieten zulassen, ist alternativ denkbar, dass die Mehrzahl der Zustellgebiete derart definiert ist, dass sich die Zustellgebiete bereichsweise überlagern. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass bei der Bestimmung der Zustellroute eine größere Variabilität ermöglicht ist, wenn beispielsweise eine Zustelladresse in einem Überlagerungsbereich mehrerer Zustellgebiete liegt. Beispielsweise könnten die Zustellgebiete derart definiert sein, dass ein jeweiliges Zustellgebiet eine runde flächige Ausdehnung mit der im Zustellgebiet vorgesehenen Ladestation als Mittelpunkt aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Liefersystems ist vorgesehen, dass das Lieferfahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Liefersystems umfasst das Liefersystem weiterhin eine Zentralstelle zum Beladen einer Mehrzahl von Lieferfahrzeugen und/oder zum Laden der elektrischen Energiespeicher der Mehrzahl von Lieferfahrzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Liefersystems ist vorgesehen, dass das Liefersystem dazu eingerichtet ist, bei der Bestimmung der Zustellroute Randbedingungen zu berücksichtigen, insbesondere ein Verkehrsaufkommen im Liefergebiet, Wetterdaten, eine voraussichtliche Dauer bis zu einer Ankunft der zumindest einen Zustelleinheit an einer der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen, eine voraussichtliche Energiespeicherladedauer und/oder einer Ladestationsbelegung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Liefersystems ist vorgesehen, dass das Liefersystem dazu eingerichtet ist, die auf der Zustellroute liegende Ladestation für ein jeweiliges Lieferfahrzeug zu reservieren, sodass eine Nutzung der Ladestation durch ein anderes Fahrzeug vermieden ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Lieferfahrzeug den elektrischen Energiespeicher an der Ladestation laden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Liefersystems ist vorgesehen, dass die Ladestationen automatisierte Ladestationen sind. Hierunter ist zu verstehen, dass die Ladestationen dazu eingerichtet sind, das Aufladen des Lieferfahrzeugs automatisiert zu initiieren, also beispielsweise einen Stecker eines Kabels der Ladestation automatisiert in eine Buchse am oder im Lieferfahrzeug einzuführen. Somit würde die Notwendigkeit entfallen, den Stecker des Kabels manuell durch beispielsweise den Fahrer des Lieferfahrzeugs in die Buchse einzuführen.
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Alternativ ist denkbar, dass die Ladestationen ein kontaktloses bzw. „steckerloses“ Aufladen der elektrischen Energiespeicher der Lieferfahrzeuge ermöglichen. Hierunter ist zu verstehen, dass das Aufladen des elektrischen Energiespeichers derart initiiert wird, dass das Lieferfahrzeug auf eine zum kontaktlosen Laden vorgesehenen Aufladefläche der Ladestation fährt oder in Nähe zu einer solchen Aufladefläche positioniert wird und der elektrische Energiespeicher mittels einer kontaktlosen Energieübertragung, beispielsweise einer induktiven Energieübertragung, aufgeladen wird. Demnach müsste der Fahrer des Lieferfahrzeugs nicht aus selbigem aussteigen, um das Aufladen manuell zu initiieren. Weiterhin könnten bereits kurze Standzeiten des Lieferfahrzeugs zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers genutzt werden.
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Wie bereits eingangs erwähnt, beschreibt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe weiterhin ein Verfahren zum Ausliefern von Gütern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum Ausliefern von Gütern in einem, vorzugsweise urbanen, Liefergebiet an zumindest eine in dem Liefergebiet liegende Zustelladresse. Dabei schließt das Liefergebiet zumindest ein Zustellgebiet ein. Unter Einsatz eines Liefersystems gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte:
- - Bestimmen einer Zustellroute für ein jeweiliges Lieferfahrzeug auf Basis von einem Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs sowie vorgebbaren Eingabedaten, insbesondere Geo-Positionsdaten der Zustelladressen und/oder von Ladestationen zum Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs,
- - Befördern der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation,
- - Signaltechnisches Übermitteln der Geo-Positionsdaten der Ladestation an zumindest eine Zustelleinheit, insbesondere vor oder bei Erreichen des jeweiligen Lieferfahrzeugs an der Ladestation,
- - Umverteilen des zumindest einen Guts auf die Zustelleinheit und gegebenenfalls zumindest teilweises Aufladen des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs,
- - Ausliefern des Guts an die zumindest eine Zustelladresse durch die Zustelleinheit.
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Das bereits beschriebene erfindungsgemäße Liefersystem sowie die vorteilhaften Ausgestaltungen können ohne Weiteres im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Zur Begriffsdefinition und -auslegung sei insbesondere auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
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Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Bestimmen einer Zustellroute für ein jeweiliges Lieferfahrzeug auf Basis von einem Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs sowie vorgebbaren Eingabedaten, insbesondere Geo-Positionsdaten der Zustelladressen und/oder von Ladestationen zum Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs. Hierunter ist nicht explizit zu verstehen, dass die Zustellroute derart bestimmt wird, das jeweilige Lieferfahrzeug die Güter wie in herkömmlichen Liefersystemen von Zustelladresse zu Zustelladresse transportiert und dort jeweils das für die Zustelladresse bestimmte Gut bzw. die für die Zustelladresse bestimmten Güter ausliefert.
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Vielmehr ist hierunter zu verstehen, dass eine „intelligente“ Zustellroute bestimmt wird, die sowohl den Ladestatus des jeweiligen Lieferfahrzeugs als auch vorgebbare Eingabedaten berücksichtigt. Dies kann insbesondere durch ein Auswerten von Algorithmen erfolgen. Ein solcher Algorithmus kann beispielsweise derart formuliert sein, dass bei einem vollständig aufgeladenen elektrischen Energiespeicher vor Fahrbeginn zuerst möglichst lange Strecken absolviert werden, wohingegen bei einem unvollständig aufgeladenen elektrischen Energiespeicher miteinbezogen wird, dass ein früheres Aufladen nötig ist. Ein weiterer Algorithmus kann vorsehen, dass auf Basis der Zustelladressen nach Möglichkeit eine Ladestation bestimmt wird, die in unmittelbarer Nähe zu sämtlichen für die Bestimmung der Zustellroute zu berücksichtigenden Zustelladressen liegt gegenüber einer Ladestation, die nicht in unmittelbarer Nähe zu sämtlichen für die Bestimmung der Zustellroute zu berücksichtigenden Zustelladresse liegt und somit zumindest eine weitere Ladestation bestimmt werden muss.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren ist entscheidend, dass die Zustellroute derart bestimmt wird, dass sämtliche Güter ausgeliefert werden können. Da für den finalen Schritt der Auslieferung Zustelleinheiten vorgesehen sind, ist ein Umladen der Güter vom Lieferfahrzeug auf die Zustelleinheiten erforderlich. Demnach ist es ebenfalls erforderlich, eine Möglichkeit zum Umladen der Güter vom Lieferfahrzeug auf die Zustelleinheiten zu schaffen. Dies kann derart erfolgen, dass auf der Zustellroute ein zentraler Ort bestimmt wird, an dem das Umladen erfolgen kann. Bedingt durch den Einsatz von Lieferfahrzeugen mit elektrischen Energiespeichern kann es ebenfalls erforderlich sein, den elektrischen Energiespeicher des Lieferfahrzeugs zumindest teilweise aufzuladen. Demnach kann die Standzeit eines Lieferfahrzeugs, welche zum Umverteilen der Güter auf die Zustelleinheiten benötigt wird, ebenfalls dazu genutzt, den elektrischen Energiespeicher des Lieferfahrzeugs zumindest teilweise aufzuladen.
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Im Anschluss an das Bestimmen der Zustellroute erfolgt das Befördern der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation.
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Als nächstes erfolgt das signaltechnische Übermitteln der Geo-Positionsdaten der Ladestation an zumindest eine Zustelleinheit, insbesondere vor oder bei Erreichen des jeweiligen Lieferfahrzeugs an der Ladestation. Hier ist denkbar, dass die Geo-Positionsdaten an die Zustelleinheit vor oder bei Erreichen des Lieferfahrzeugs an der Ladestation übermittelt werden. Dies kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn eine längere Energiespeicherladedauer als die Dauer zum Umladen der Güter vom Lieferfahrzeug auf die Zustelleinheit erforderlich ist.
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Nach dem signaltechnischen Übermitteln der Geo-Positionsdaten erfolgt das Umverteilen des zumindest eines Guts auf die Zustelleinheit und gegebenenfalls zumindest teilweises Aufladen des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs. Hieraus folgt, dass ein Aufladen des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs nicht zwingend notwendig ist, insofern der elektrische Energiespeicher ausreichend aufgeladen ist, um die Zustellroute zu vervollständigen.
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Das Umverteilen des zumindest einen Guts auf die Zustelleinheit kann erfindungsgemäß manuell oder automatisiert bzw. teilautomatisiert erfolgen. Bei einem manuellen Umverteilen ist denkbar, dass der Fahrer des Lieferfahrzeugs das Gut manuell an einen Kurier bzw. Zusteller übergibt oder eine autonom agierende Zustelleinheit manuell belädt. Alternativ ist denkbar, dass der Kurier bzw. Zusteller selbst das zumindest eine Gut einem Laderaum des Lieferfahrzeugs entnimmt. Bei einem automatisierten bzw. teilautomatisierten Umverteilen des zumindest einen Guts ist denkbar, dass das Lieferfahrzeug ein Beförderungssystem zum Befördern eines Guts umfasst und das Gut beispielsweise mittels Förderbändern oder ähnlichen Beförderungsmitteln zu einer Entnahmestelle an einer Außenseite eines Lieferfahrzeugs befördert wird. An der Entnahmestelle könnte das Gut durch die Zustelleinheit entnommen werden.
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Nach dem Umverteilen des zumindest einen Guts auf die Zustelleinheit erfolgt das Ausliefern des Guts an die zumindest eine Zustelladresse durch die Zustelleinheit. Im Fall eines Kuriers bzw. Zustellers wird das Gut beispielsweise zu Fuß oder per Fahrrad an die zumindest eine Zustelladresse ausgeliefert. Im Fall einer autonom agierenden Zustelleinheit wird das zumindest eine Gut zumindest beispielsweise mittels einer Drohne bis zur Zustelladresse geflogen oder von einem Zustellfahrzeug bis zur Zustelladresse transportiert.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Schritte des Beförderns der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation, das signaltechnische Übermitteln der Geo-Positionsdaten der Ladestation an zumindest eine Zustelleinheit und das Umverteilen des zumindest eines Guts auf die Zustelleinheit und gegebenenfalls zumindest teilweises Aufladen des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs derart oft wiederholt werden, bis sämtliche durch das jeweilige Lieferfahrzeug beförderten Güter auf die Zustelleinheiten umverteilt worden sind. Im Anschluss ist ein Anfahren des Lieferfahrzeugs an einer Zentralstelle und gegebenenfalls Beladen des jeweiligen Lieferfahrzeugs und/oder Laden des elektrischen Energiespeichers des jeweiligen Lieferfahrzeugs vorgesehen. Somit kann ein Lieferfahrzeug mehrmals täglich zum Liefern von Gütern vorbereitet und verwendet werden.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zuerst das signaltechnische Übermitteln der Geo-Positionsdaten einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation an zumindest eine Zustelleinheit und danach das Befördern der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu der auf der Zustellroute liegenden Ladestation erfolgt, sodass das Lieferfahrzeug und die Zustelleinheit die Ladestation etwa zeitgleich erreichen. Eine zeitgleiche Ankunft des Lieferfahrzeugs und der Zustelleinheit bieten sich insbesondere an, wenn kein Aufladen oder nur ein geringes Aufladen des elektrischen Energiespeichers erforderlich ist. Somit werden lange Standzeiten des Lieferfahrzeugs vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zustellroute derart bestimmt wird, dass die Zustellroute eine ausreichende Anzahl an Ladestationen umfasst, sodass eine ausreichende Energieversorgung für das Lieferfahrzeug auf der Zustellroute sichergestellt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden bei der Bestimmung der Zustellroute Randbedingungen berücksichtigt, insbesondere ein Verkehrsaufkommen im Liefergebiet, Wetterdaten, einer voraussichtlichen Dauer bis zu einer Ankunft der zumindest einen Zustelleinheit an einer der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen, eine voraussichtliche Energiespeicherladedauer, und/oder eine Ladestationsbelegung, wobei die Zustellroute unter Berücksichtigung der vorangehend genannten Randbedingungen angepasst wird.
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Im Sinne der Erfindung kann das Anpassen der Zustellroute noch vor dem Befördern der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation erfolgen. Alternativ ist denkbar, dass das Anpassen der Zustellroute während des Transportierens der Güter durch ein jeweiliges Lieferfahrzeug bis zu einer auf der Zustellroute liegenden Ladestation erfolgt.
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Das Auswerten von Randbedingungen kann dazu genutzt werden, die Zustellroute noch effizienter zu bestimmen oder diese nach der Bestimmung nachträglich anzupassen. So kann es dienlich sein, die Zustellroute lediglich auf Basis von nicht durch andere Fahrzeuge belegte Ladestationen zu bestimmen oder nachträglich zu ändern, sodass das Lieferfahrzeug die Güter zu einer alternativen Ladestation als zu der durch andere Fahrzeuge belegten Ladestation transportiert. Ebenfalls kann es dienlich sein, die Zustellroute derart zu bestimmen oder nachträglich anzupassen, dass eine voraussichtliche Energiespeicherladedauer nicht länger ist als eine voraussichtliche Dauer bis zu einer Ankunft der zumindest einen Zustelleinheit an einer der auf der Zustellroute liegenden Ladestationen.
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Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Liefersystems sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachstehend diskutierten Ausführungsbeispielen. Letztere sind dabei nicht einschränkend zu verstehen. Vielmehr sind diese exemplarisch zu verstehen und dienen dem Fachmann zum Verständnis der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsbeispiele werden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. So zeigt:
- 1: ein Liefergebiet, in welchem Güter ausgeliefert werden sollen;
- 2: die Auslieferung von Gütern auf einer Zustellroute gemäß dem Stand der Technik;
- 3: eine Auslieferung von Gütern auf einer Zustellroute gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
- 4: einen finalen Auslieferungsschritt;
- 5, 6: eine Auslieferung von Gütern auf einer Zustellroute gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
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Nachfolgend sei ein erfindungsgemäßes System bzw. Verfahren anhand der 1 bis 6 erläutert.
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1 zeigt ein Liefergebiet 10, innerhalb dessen Güter ausgeliefert werden sollen. Das Liefergebiet 10 entspricht dem Gebiet einer Großstadt und umfasst (nicht dargestellte) Straßen und Häuser. Weiterhin dargestellt sind insgesamt 15 in dem Liefergebiet liegende Zustelladressen 11 (wobei der Übersichtlichkeit halber nur zwei der 15 Zustelladressen mit einem Bezugszeichen 11 versehen sind). Die Zustelladressen 11 entsprechen dabei den Adressen von Empfängern der Güter (z.B. Haushalte, Firmensitze, Niederlassungen oder Paketautomaten). Außerhalb des Liefergebiets 10 liegt eine Zentralstelle 12 zum Beladen einer Mehrzahl von Lieferfahrzeugen 13 und/oder zum Laden der elektrischen Energiespeicher der Mehrzahl von Lieferfahrzeugen 13. Weiterhin gezeigt ist ein Lieferfahrzeug 13 zum Ausliefern der Güter. Das Lieferfahrzeug 13 verfügt über einen vollständig batteriebetriebenen elektrischen (BEV) Antrieb und weist einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung eines elektrischen Antriebs auf.
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2 zeigt eine Auslieferung von Gütern auf einer Zustellroute 14' gemäß dem Stand der Technik. Die Zustellroute 14' umfasst eine vom Lieferfahrzeug 13 zurückzulegende Strecke in das Liefergebiet 10 bzw. innerhalb des Liefergebiets 10. Um die Zustellroute 14' absolvieren zu können, ist der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs 13 vollständig geladen. Die Auslieferung von Gütern erfolgt derart, dass das mit Gütern beladene Lieferfahrzeug 13 von der Zentralstelle 12 aus zuerst in das Liefergebiet 10 zu einer Zustelladresse 11 fährt, an der die erste Zustellung erfolgt. Danach fährt das Lieferfahrzeug 13 von Zustelladresse 11 zu Zustelladressen 11, an denen weitere Zustellungen erfolgen. Nachdem alle Güter zugestellt worden sind, fährt das Lieferfahrzeug 13 zurück zur Zentralstelle 12, um dort erneut beladen oder abgestellt zu werden. Des Weiteren erfolgt bei Bedarf eine vollständige Ladung des elektrischen Energiespeichers. Anhand von 2 wird besonders deutlich, welche Nachteile einer Zustellung gemäß dem Stand der Technik beiwohnen. Einerseits muss das Lieferfahrzeug 13 eine lange Zustellroute 14' zurücklegen, um zu sämtlichen Zustelladressen 11 zu gelangen. Zusätzlich müssen in Abhängigkeit der Lage der Zustelladressen 11 zueinander Umwege gefahren werden.
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3 zeigt eine Auslieferung von Gütern auf einer Zustellroute 14 gemäß der Erfindung. Die Zustellroute 14 basiert auf Geo-Positionsdaten der Zustelladressen 11 und von Ladestationen 16a, 16b zum Laden des elektrischen Energiespeichers des Lieferfahrzeugs 13. Hieran ist deutlich zu erkennen, dass das Lieferfahrzeug 13 die auszuliefernden Güter nicht von Zustelladresse 11 zu Zustelladresse 11 befördern muss und damit die durch das Lieferfahrzeug zurückzulegende Strecke erheblich reduziert ist. Sämtliche Zustelladressen 11 liegen in zwei Zustellgebieten 15a, 15b, in denen (nicht dargestellte) Zustelleinheiten agieren und den finalen Schritt der Auslieferung übernehmen. Die Zustellgebiete 15a, 15b weisen eine kreisförmige flächige Ausdehnung mit der jeweiligen Ladestation 16a, 16b als Mittelpunkt auf.
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Daraus ergibt sich, dass das Lieferfahrzeug 13 auf der Zustellroute 14 lediglich von der Zentralstelle 12 in das Liefergebiet 10 hinein zu einer der Ladestationen 16a, 16b fahren muss, weiter zur nächsten Ladestation 16a, 16b fährt und abschließend zur Zentralstelle zurückkehrt.
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Des Weiteren basiert die Zustellroute 14 weiterhin auf einem Ladestatus des elektrischen Energiespeichers des Lieferfahrzeugs 13. Demnach kann vorgegeben werden, welche Ladestation 16a, 16b zuerst durch das Lieferfahrzeug 13 angefahren wird. So wird bei einem vollständig aufgeladenen elektrischen Energiespeicher vor Fahrtbeginn miteinbezogen, dass zuerst möglichst lange Strecken absolviert werden können. Demnach wird das Lieferfahrzeug 13 zuerst die Ladestation 16a anfahren, da die durch das Lieferfahrzeug 13 zurückzulegende Strecke bis zur Ladestation 16a länger ist als die Strecke bis zur Ladestation 16b. Im Umkehrschluss wird bei einer geringen Ladung des elektrischen Energiespeichers des Lieferfahrzeugs 13 miteinbezogen, dass ein früheres Aufladen nötig ist, sodass die Ladestation 16b zuerst angefahren wird.
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Der vorstehend erwähnte finale Schritt der Auslieferung ist schematisch in 4 anhand der Auslieferung im Zustellgebiet 15a dargestellt. Das (nicht dargestellte) Lieferfahrzeug 13 hält an der Ladestation 16a, um den elektrischen Energiespeicher zumindest teilweise aufzuladen. Während des Ladevorgangs werden die Güter, die für die im Zustellgebiet 15a liegenden Zustelladressen 11 bestimmt sind, auf (nicht dargestellte) Zustelleinheiten umverteilt. Bei den Zustelleinheiten handelt es sowohl um „menschliche“ Kuriere bzw. Zusteller wie Fahrradkuriere und/oder Fuß-Zusteller autonom agierende Zustelleinheiten wie Drohnen und/oder Zustellfahrzeuge. Nach der Umverteilung erfolgt die Auslieferung der Güter mittels der Zustelleinheiten auf einer Auslieferungsroute 17, die Strecke von der Ladestation 16a zu der jeweiligen Zustelladresse 11 umfasst und von einer jeweiligen Zustelleinheit zurückgelegt wird.
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5 und 6 zeigen eine weitere Auslieferung von Gütern gemäß der Erfindung. Die Zustellgebiete 15c, 15d, 15e weisen eine runde flächige Ausdehnung mit der jeweiligen Ladestation 16c, 16d, 16e als Mittelpunkt auf. Hierbei überlagern sich das Zustellgebiet 15c und das Zustellgebiet 15d bereichsweise und bilden so einen Überlagerungsbereich 17a. Weiterhin überlagern sich das Zustellgebiet 15d und das Zustellgebiet 15e und bilden so einen Überlagerungsbereich 17b. Drei der insgesamt sieben im Liefergebiet liegenden Zustelladressen 11 befinden sich im Überlagerungsbereich 17a, die restlichen vier Zustelladressen in Überlagerungsbereich 17b. Da sämtliche Zustelladressen im Zustellgebiet 15d liegen, wird gemäß 5 die Zustellroute 14b bestimmt, sodass eine möglichst kurze Strecke durch das Lieferfahrzeug 13 zurückzulegen ist und demnach eine effiziente Zustellung der Güter erfolgen kann. 6 hingegen zeigt eine angepasste Zustellroute 14c, die zusätzlich auf ausgewerteten Randbedingungen basiert. Konkret liegt eine Ladestationsbelegung der Ladestation 16d durch ein anderes Fahrzeug vor, sodass das Lieferfahrzeug 13 die Ladestation 16d nicht anfahren kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Liefergebiet
- 11
- Zustelladresse
- 12
- Zentralstelle
- 13
- Lieferfahrzeug
- 14
- Zustellroute
- 14'
- Zustellroute
- 14a, 14b, 14c
- Zustellroute
- 15a, 15b, 15c, 15d, 15e
- Zustellgebiet
- 16a, 16b, 16c, 16d, 16e
- Ladestation
- 17
- Auslieferungsroute
- 17a, 17b
- Überlagerungsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2647522 A1 [0010]
- DE 102016010894 A1 [0011]
