SZKODA Maciej 1 LORENC Augustyn Krzysztof 2 Opracowanie zaawansowanych modułów technicznych i funkcjonalnych systemu LoadFix WSTĘP System LoadFix jest opracowywany w ramach projektu EUREKA E!6726 LOADFIX [8] przy współpracy trzech podmiotów, tj. Politechniki Krakowskiej (Instytut Pojazdów Szynowych), University of Žilina (The Faculty of Operation and Economics of Transport and Communications) oraz czeskiej firmy OLTIS Group. System LoadFix jest aplikacją, rozwijaną wspólnie z największym polskim przewoźnikiem kolejowym PKP Cargo S.A., umożliwiającą wyszukiwanie możliwych do zastosowania sposobów zabezpieczenia ładunków przewożonych transportem kolejowym. Użytkownik posiadający wiedzę na temat parametrów i cech ładunku, który chce przewieźć wprowadza je do systemu a następnie podaje lokalizację, z której towar będzie wysłany i miejsce docelowe. System doradza użytkownikowi wskazując możliwe sposoby zabezpieczenia ładunku, pokazując powiązane z daną trasą i przewoźnikiem przepisy prawne oraz przedstawia dostępny tabor przewoźników realizujących przewóz ładunków na wybranej linii. Przewoźnicy kolejowi mogą korzystać z systemu na dwa sposoby: wyszukując informacje lub wprowadzając je do bazy. Poprzez wyszukiwanie informacji rozumie się przeglądanie przepisów prawnych, dokumentacji fotograficznej i pisemnej, parametrów wagonów zgodnie z danymi producenta, itd. Natomiast jeśli chodzi o funkcje wprowadzania danych to system umożliwia przewoźnikom wprowadzanie informacji na temat ich przepisów obowiązujących klientów, parametrów zmodyfikowanych wagonów, zdjęć ze sposobów zabezpieczenia ładunków itd. Zasady, które mają zastosowanie obligatoryjne przy ładowaniu i zabezpieczeniu ładunku zawarte są w rozmaitych przepisach, instrukcjach i dokumentach prawnych. Są to wewnętrzne regulaminy przewoźników kolejowych, dokumenty Międzynarodowego Związku Kolei (UIC International Union of Railways) oraz branżowe instrukcje ładunkowe, zawarte np. w [2, 4, 5, 8]: instrukcje: ładunkowe, służbowe, obsługi urządzeń ładunkowych (dokumentacja technicznoruchowa DTR), regulaminy: stacyjne, stanowisk pracy, stanowisk ładunkowych, kolejowe przepisy ładunkowe: RIV, SMGS, przepisy o ładunkach niebezpiecznych: RID (w przewozach kolejowych), ADR (w przewozach drogowych), IMO (w przewozach morskich) [1, 2], IATA (w przewozach lotniczych), normy krajowe i międzynarodowe: PN, ISO, EN, IMO, PRS, innych krajów [7], dokumenty prawne: Ustawy o kolejach, Prawo o ruchu drogowym, umowy międzynarodowe (AGC, AGTC), regulacje celne itp. W transporcie kolejowym, nadrzędnymi instrukcjami są wytyczne UIC: Loading guidelines, Section 1: Principles, UIC International Unions of Railways [4], Loading guidelines, Section 2: Goods, UIC International Unions of Railways [5]. Odpowiedzialność za stosowanie właściwych metod załadunku i zabezpieczenia towarów spoczywa przede wszystkim na przewoźniku. System LoadFix jest zaprojektowany jako aplikacja modułowa, co pozwala na rozgraniczenie obszarów różnych tematycznie tj. parametrów wagonów, przepisów, metod zabezpieczenia ładunków. Dzięki temu system jest bardziej przejrzysty zarówno od strony użytkowej (front-endu) jak również i 1 mgr inż. Augustyn Lorenc, Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Szynowych, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, e-mail: alorenc@pk.edu.pl, tel: +48 12 374 33 25 2 dr inż. Maciej Szkoda, Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Szynowych, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, e-mail: maciej.szkoda@mech.pk.edu.pl, tel: +48 12 374 35 12 4703
programistycznej (back-endu), co ułatwi jego przyszłą aktualizację i rozbudowę. Wydzielenie poszczególnych modułów pozwala także w prosty sposób określić dla nich prawa dostępu użytkowników [9-12]. Część modułów mimo integracji z innymi może działać niezależnie przez co w połączeniu z przydzielonymi prawami dostępu pozwala na udostępnienie oprogramowania przeznaczonego dla specjalistycznych grup użytkowników. Przykładem może być grupa przewoźników, którzy nie muszą mieć dostępu do wyszukiwania zaleceń transportu i zabezpieczenia ładunków w oparciu o typ ładunków i lokalizację punktu wysyłki/dostawy. Na budowę modułową systemu LoadFix składają się: moduł administracji, moduł bazy danych, moduł transmisji danych, moduł zabezpieczeń, moduł struktury praw dostępu, moduł podziału przesyłek towarowych na kategorie, moduł metod załadunku, moduł wytycznych UIC dotyczących załadunku, moduł wersji językowych, moduł uszkodzeń, moduł dokumentacji fotograficznej i pisemnej, moduł parametrów środków transportu, moduł protokoły (prób zderzeniowych i szlakowych), moduł zadań badawczych. W ramach zadań ujętych w harmonogramie projektu, w 2014 roku zaprojektowano i wykonano pięć modułów aplikacji: moduł uszkodzeń, moduł dokumentacji fotograficznej i pisemnej, moduł parametrów środków transportu, moduł protokoły (prób zderzeniowych i szlakowych), moduł zadań badawczych. Każdy z powyższych modułów posiada osobny formularz wprowadzania danych. Relacje zachodzące pomiędzy poszczególnymi modułami przedstawiono na rysunku 1. Realizacja modułów wymagała ingerencji w strukturę bazy danych i jej modyfikację, co przedstawiono w dalszej części opracowania. 1. MODUŁ USZKODZEŃ Moduł uszkodzeń wykonano w formie dwóch niezależnych podmodułów, tj. modułu uszkodzeń ładunku oraz modułu uszkodzeń wagonu. Zdarzają się bowiem przypadki, że niewłaściwy załadunek i sposób zabezpieczenia wpływa nie tylko na ryzyko uszkodzenia samego przewożonego towaru, ale także na uszkodzenie elementów wagonu. Formularz rejestracji uszkodzeń ładunków (rysunek 2) umożliwia: wybranie z listy rozwijanej typu ładunku, wybranie z listy rozwijanej kraju, wybranie z listy rozwijanej przewoźnika, opisanie rodzaju zastosowanego zabezpieczenia, wpisanie identyfikatora przepisów powiązanych, zaznaczenie czy nieprawidłowość uniemożliwia kontynuowanie przewozu, wybranie z listy rozwijanej uszkodzonego elementu, wybranie z listy rozwijanej kodu uszkodzenia, wstawienie opisu uszkodzenia ładunku, wybranie z listy rozwijanej sposobu postępowania, 4704
wybranie z listy rozwijanej klasy błędu. Rys. 1. Relacje zachodzące pomiędzy wymienionymi modułami Formularz rejestracji uszkodzeń wagonów umożliwia: wybranie z listy rodzaju wagonu, wpisanie numeru wagonu, wybranie z listy rozwijanej kraju, wybranie z listy rozwijanej przewoźnika, opisanie rodzaju zastosowanego zabezpieczenia, wpisanie identyfikatora przepisów powiązanych, zaznaczenie czy nieprawidłowość uniemożliwia kontynuowanie przewozu, wybranie z listy rozwijanej uszkodzonego elementu wagonu, wybranie z listy rozwijanej kodu uszkodzenia wagonu, wstawienie opisu uszkodzenia ładunku, wybranie z listy rozwijanej sposobu postępowania, wybranie z listy rozwijanej klasy błędu. Oprócz formularzy wprowadzenia powyższych informacji moduł umożliwia wyszukiwanie wcześniej wprowadzonych danych. Przeszukiwanie jest możliwe po dowolnej frazie odnoszącej się do ładunku, przewoźnika, zabezpieczenia, uszkodzenia itd. 2. MODUŁ DOKUMENTACJI FOTOGRAFICZNEJ I PISEMNEJ Moduł dokumentacji fotograficznej i pisemnej opiera swoje działanie na podstawie modułów uszkodzeń przesyłek i uszkodzeń wagonów. Pozwala on w prosty sposób odnaleźć przykłady prawidłowo i nieprawidłowo zabezpieczonych ładunków. Wyszukiwarka będąca składową modułu pozwala w prosty sposób na odnalezienie ładunku, wagonu lub zabezpieczenia. Umożliwia wpisanie własnych słów kluczowych lub wybór istniejącej pozycji z rozwijalnej listy. Wynikiem wyszukiwania jest lista pozycji uzyskanych po kliknięciu, na której możliwe jest sprawdzenie prawidłowych i 4705
nieprawidłowych przykładów zabezpieczeń ładunków wraz z powiązaną dokumentacją, np. wytycznymi, protokołami, instrukcjami zabezpieczeń, itd. (rys. 3). Rys. 2. Widok ekranu dla formularza wprowadzania danych modułu uszkodzeń ładunków Formularz dokumentacji fotograficznej i pisemnej jest formularzem przeznaczonym do wyszukiwania plików zawierających fotografie, schematy i dokumenty w formie pisemnej. Zdecydowano, że wyszukiwanie może się odbywać alternatywnie po wybraniu jednej z trzech dziedzin dotyczących: ładunków, wagonów, zabezpieczenia ładunków. W tym celu formularz zawiera trzy pola znacznikowe współpracujące z listami rozwijanymi odpowiednio: znacznik ładunku współpracujący z listą rozwijaną typu ładunku, znacznik wagonu współpracujący z listą rozwijaną typu wagonu, znacznik zabezpieczenia współpracujący z listą rozwijaną rodzaju zabezpieczenia. Wyszukane pliki dokumentacji mogą być przeglądane w oknach i trybie pełnoekranowym. 4706
Rys. 3. Widok ekranu z modułu dokumentacji fotograficznej i pisemnej przykłady prawidłowego i nieprawidłowego zabezpieczenia ładunków 3. MODUŁ PARAMETRÓW ŚRODKÓW TRANSPORTU Przygotowanie modułu parametrów środków transportu wymagało przeprowadzenia identyfikacji parametrów technicznych różnych serii i typów wagonów kolejowych z uwzględnieniem ich wyposażenia technicznego, które może być stosowane do zabezpieczenia ładunków podczas transportu. Wagony towarowe różnią się między sobą konstrukcją nadwozia, budową układu biegowego i przystosowaniem do jazdy po torach o różnej szerokości. Cechy te stanowią zespół parametrów określających rodzaje wagonów towarowych. Wagony dzieli się na serie według ich cech techniczno-eksploatacyjnych. W jednej serii mogą znaleźć się wagony różnych typów konstrukcyjnych, czyli budowanych według tej samej dokumentacji technicznej. Od innych serii różnią się one szczegółami konstrukcyjnymi, zastosowaniem odmiennych materiałów. Wagony towarowe można podzielić według rodzajów na: wagony kryte typu normalnego (seria G) - wagony o nadwoziach w postaci zamkniętego pudła z drzwiami ładunkowymi oraz otworami do ładowania i wentylacji. Są one przeznaczone do przewozu ładunków wrażliwych na wpływy atmosferyczne: drobnicy, mebli, ładunków paletyzowanych oraz towarów, których przewiezienia w wagonie krytym wymaga nadawca. wagony kryte typu specjalnego (seria H) - wagony o nadwoziu w postaci zamkniętego pudła, z rozsuwanymi ścianami bocznymi bądź rozsuwanymi segmentami pudła, często także z wewnętrznymi przegrodami, przeznaczone do przewozu drobnicy i ładunków na paletach lub w pojemnikach. 4707
wagony węglarki typu normalnego (seria E) - wagony o nadwoziu w kształcie otwartej skrzyni, z drzwiami w ścianach bocznych i niekiedy z odchylnymi ścianami czołowymi. Wagony te są przeznaczone do przewozu materiałów sypkich (węgiel, ruda, żwir), ziemiopłodów (ziemniaki, buraki itp.), maszyn urządzeń oraz innych towarów jednostkowych. wagony węglarki typu specjalnego (seria F) - wagony w postaci otwartej skrzyni z urządzeniami do wyładunku grawitacyjnego. wagony platformy typu normalnego (seria R) - wagony o dużej powierzchni ładunkowej, bez ścian, z niskimi burtami i kłonicami. Są przeznaczone do przewozu dłużycy (rury, profile hutnicze, drewno itp.), ładunków na paletach, maszyn itp. wagony platformy typu specjalnego (seria S) - wagony o budowie przystosowanej do przewozu kontenerów, pojazdów, szyn kolejowych i dłużycy. wagony chłodnie (seria I) - wagony o nadwoziu w postaci zamkniętego szczelnego pudła, izolowanego cieplnie i z reguły wyposażonego w urządzenia chłodzące. Są przeznaczone do przewozu łatwo psujących się produktów spożywczych i innych towarów wymagających przewozu w obniżonej temperaturze. wagony specjalne (seria U) - o bardzo zróżnicowanych nadwoziach: z otwieranym dachem, cysterny do przewozu płynów (produkty naftowe, produkty chemiczne, płynna siarka, skroplone gazy), do przewozu materiałów sypkich, oraz wagony do ładunków o przekroczonej skrajni. 4. MODUŁ PROTOKOŁY (PRÓB ZDERZENIOWYCH I SZLAKOWYCH) Moduł prób zderzeniowych jest modułem pozwalającym przechowywać informacje na temat przeprowadzonych badań dotyczących zachowania się ładunku i wagonu przy uderzeniach podczas prób nabiegania na odcinku prostym z ustaloną prędkością. Protokół z prób nabiegania zaprojektowano zgodnie ze wzorem stosowanym w przedsiębiorstwie PKP Cargo S.A. Moduł protokoły (prób zderzeniowych i szlakowych) pozwala m.in. na: wpisanie numeru protokołu, wpisanie daty sporządzenia protokołu w układzie rrrr-mm-dd, wybranie z listy rozwijanej rodzaju ładunku, wpisanie opisu słownego ładunku, wpisanie adresu nadawcy ładunku, wpisanie znaków rozpoznawczych (cech) ładunku, wpisanie kształtu jednostek ładunkowych i ich liczby, wpisanie wymiarów gabarytowych ładunku w układzie długość x szerokość x wysokość podanej w [mm], wpisanie masy ogólnej jednostki ładunkowej podanej w [kg], wpisanie masy zabezpieczeń ładunku podanej w [kg], wpisanie tekstu opisującego rodzaj opakowania, gładkość względnie szorstkość powierzchni oparcia jednostek ładunkowych, wybranie z listy rozwijanej rodzaju, typu i serii wagonu, wpisanie cechy przynależności wagonu do zarządu kolei, wpisanie numeru wagonu, wybranie z listy rozwijanej granicy obciążenia wagonu dla linii kolejowej klasy C, wybranie z listy rozwijanej sposobu ładowania, wpisanie tekstu opisującego rozmieszczenie ładunku (jednostek ładunkowych) na wagonie, wpisanie tekstu opisującego rodzaj materiału podkładek i przekładek oraz ich liczby, wpisanie tekstu opisującego sposób zabezpieczenia ładunku (rodzaj elementów zabezpieczających, materiał, z których zostały wykonane oraz ich kształt i wymiary), wpisanie sposobu zabezpieczenia wzdłuż wagonu, wpisanie sposobu zabezpieczenia w poprzek wagonu, 4708
pobranie plików graficznych sposobu rozmieszczenia i zabezpieczenia ładunku w wagonie z zaznaczeniem obrysu ładunku, odległości pomiędzy ładunkiem a ścianami wagonu z dokładnym zaznaczeniem położenia podkładek, wpisanie tekstu opisu zachowania się ładunku (i wagonu) przy uderzeniach podczas nabiegań próbnych na odcinku prostym z prędkością w momencie uderzenia wymaganą dla serii 1 (uderzenie 1: V u = 6±0,5 km/h, uderzenie 2: V u = 6±0,5 km/h), serii 2 (V u = 8±0,5 km/h) oraz serii 3 (V u = 10-12 km/h), pobranie plików graficznych fotografii z prób, wpisanie tekstu wniosków komisji, wpisania tekstu uwag komisji, wstawienie pliku podpisów, wstawienie danych przedstawiciela nadawcy i przewoźnika. 5. MODUŁ ZADAŃ BADAWCZYCH Moduł zadań badawczych jest modułem rozwojowym, zaprojektowanym w celu przechowywania informacji na temat zakończonych oraz realizowanych projektów badawczych dotyczących techniki załadunku lub metod zabezpieczenia przesyłek. Na rysunku 4 przedstawiono widok ekranu dla formularza wprowadzania danych modułu zadań badawczych. Rys. 4. Zrzut ekranu dla formularza modułu zadań badawczych 4709
Jednym z możliwych zadań badawczych w ramach techniki załadunku i metod zabezpieczenia przesyłek jest analiza przyspieszeń, jakie działają na transportowany ładunek w trakcie transportu. To i inne zadania mogą znajdować się w bazie wspomnianego modułu. WNIOSKI W niniejszym artykule przedstawiono zrealizowane w 2014 roku prace nad systemem LoadFix. W ramach zadań wykonano pięć modułów aplikacji: moduł uszkodzeń, moduł dokumentacji fotograficznej i pisemnej, moduł parametrów środków transportu, moduł protokoły (prób zderzeniowych i szlakowych) oraz moduł zadań badawczych. Każdy z tych modułów posiada osobny formularz wprowadzania danych oraz łączy się z innymi poprzez integrację informacji zawartych w bazie danych. Zakończenie prac nad systemem planowane jest na koniec 2015 r. System LoadFix umożliwi spójne podejście do skomplikowanych operacji dotyczących załadunku i zabezpieczenia przewożonych towarów. Zapewni aktualne informacje dla szerokiego grona managerów, obsługi technicznej oraz innych podmiotów uczestniczących w transporcie kolejowym. Narzędzie to jest specjalnie dedykowane dla przewoźników, którzy na co dzień zajmują się kwestią w jaki sposób bezpiecznie i efektywnie zabezpieczyć ładunek. Informacje te będą również użyteczne dla wszystkich osób, którzy zawodowo zajmują się opracowywaniem metod przechowywania oraz zabezpieczania ładunków w środkach transportu. W szczególności chodzi tu o specjalistów oraz instytucje z branży transportowej takich jak operatorzy transportu kolejowego, agenci sprzedaży, pracownicy firm zajmujących się niestandardowych metodami transportu oraz doradcy ds. bezpieczeństwa transportu. Streszczenie Przeprowadzona analiza stanu istniejącego wykazała, że w chwili obecnej nie ma systemu informacyjnego, który umożliwiłby przewoźnikom kolejowym w Europie uzyskanie informacji na temat bezpiecznego, prawidłowego i efektywnego sposobu załadunku oraz zabezpieczenia towarów w środkach transportu. Uznano więc za celowe próbę zaprojektowania a następnie wykonania systemu informacyjnego wspomagającego proces doboru właściwych metod załadunku i zabezpieczenia towarów w transporcie kolejowym. Analiza metod ładowania i zabezpieczenia różnych grup ładunków z uwzględnieniem obowiązujących przepisów, regulacji i norm pozwoliła przygotować zestaw danych wejściowych projektowanego systemu o nazwie LOADFIX. System LOADFIX jest więc odpowiedzią na istniejącą potrzebę rynkową. W 2012 roku przy współpracy Politechniki Krakowskiej, University of Žilina oraz OLTIS Group rozpoczęto prace nad wspomnianym systemem. Obecnie zebrano już większość danych wejściowych oraz zaprojektowano strukturę bazy danych i strukturę systemu. Zakończenie planowanych prac planowane jest w 2015 roku. Niniejszy artykuł jest przedstawieniem bodźców stworzenia systemu LOADFIX, a także omówieniem dotychczasowych postępów prac. Słowa kluczowe: LoadFix, zabezpieczenie ładunków, architektura system, transport kolejowy Development of advanced technical and functional modules of the LoadFix system Abstract The analysis of the actual state showed that at the moment there is no information system which would allow railway transport operators in Europe to obtain the information about a safe, proper, and effective way of loading and securing loads in the means of transport. Therefore, it was acknowledged purposeful to make an attempt to design and then build an information system which would aid the process of choosing adequate loading and securing methods in railway transport. The analysis of the methods of loading and securing various groups of freight with taking into consideration the legally binding regulations and standards allowed the engineers to prepare a set of the initial data of the designed system called LOADFIX. The system reflects current market needs. Preliminary assumptions and the structure of the database of the designed system are discussed in this article. Keywords: LoadFix, cargo security, system architecture, rail transport 4710
Prezentowane wyniki badań zostały zrealizowane w ramach projektu EUREKA E!6726 LOADFIX dofinansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju BIBLIOGRAFIA 1. Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing (CSS CODE 2011), International Maritime Organization. 2. IMO/ILO/UNECE Guidelines for Packing of Cargo Transport Units (CTUs). 3. Jakubowski L., Technologia prac ładunkowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003. 4. Loading guidelines, Section 1: Principles, UIC International Unions for Railway. 5. Loading guidelines, Section 2: Goods, UIC International Unions for Railway. 6. Lorenc A., Regulacje prawne dotyczące zabezpieczenia pojazdów szynowych w polskich przeprawach promowych, Czasopismo Techniczne PK 9-M, 2012, 121-134. 7. PN-EN 12195-1:2004 Elementy mocujące ładunki na pojazdach drogowych - Bezpieczeństwo - Część 1: Wyliczanie sił mocujących. 8. Projekt Eureka E!6726 LOADFIX Development of the Software Web Application for Loading and Fixing Goods in Railway Freight Wagons, Politechnika Krakowska, Kraków 2012. (www.eurekanetwork.org/project /-/id/6726) 9. Szkoda M., Michnej M., Guidelines for loading and fixing goods in railway freight wagons, Autobusy Technika, Eskploatacja, Systemy Transoportowe, 3/2013, 1507-1516. 10. Szkoda M., Michnej M., Lorenc A., An Information System Aiding the Processes of Cargo Loading and Securing in Railway Transport, Materiały Konferencyjne Carpathian Logistics Congress CLC 2013, Kraków 2013. 11. Szkoda M. Realizacja procesów logistyki dystrybucji z zastosowaniem systemu SAP ERP, Logistyka 5, 2013, 186-189. 12. Szkoda M. Realizacja procesów logistyki zaopatrzenia z zastosowaniem systemu SAP ERP, Logistyka 6, 2014, 10343-10351. 4711