Kwentyfikacja wpływu ponownej optymalizacji planowania floty na elektryfikację ciężarówek w logistyce dystrybucji

Przemyśleć sposób dostarczania towarów do sklepów

W miarę jak coraz więcej firm zobowiązuje się do ograniczenia wpływu na klimat, pod lupę trafiają ciężkie ciężarówki zaopatrujące nasze supermarkety. Wymiana pojazdów z silnikami diesla na zasilane bateriami wydaje się prostym rozwiązaniem, jednak badanie to pokazuje, że sama zmiana napędu nie wystarczy. Przez przemyślenie sposobu planowania tras dostaw od podstaw autorzy wykazują, że sieci sklepów spożywczych mogą zelektryfikować znacznie większą część transportu — i jednocześnie oszczędzać pieniądze.

Od wymiany 1:1 do inteligentniejszych flot

Większość obecnych planów elektryfikacji traktuje ciężarówki elektryczne jak pojazdy z dieslem, tylko z innym „zbiornikiem paliwa”. Trasy i harmonogramy dla pojazdów z silnikiem diesla są uznawane za dane, a potem sprawdza się, czy ciężarówka elektryczna poradzi sobie z tym konkretnym wzorcem przejazdów bez wyczerpania baterii. Taka wymiana 1:1 jest prosta i znana, ale pomija, jak bardzo inne są pojazdy elektryczne: mają odmienną strukturę kosztów, potrzebują okien ładowania zamiast krótkich postojów na tankowanie i bywają lepiej dopasowane do niektórych typów kursów. Dostawcy logistyki od dawna podejrzewali, że podejście to zaniża potencjał flot elektrycznych; badanie ma na celu zmierzyć tę lukę.

Rzeczywiste dostawy, a nie przykłady do nauki

Autorzy opierają analizę na miesiącu rzeczywistych danych przesyłek z jednej z największych niemieckich sieci spożywczych, obejmujących około 38 000 dostaw do ponad 500 sklepów obsługiwanych z dwóch centrów dystrybucyjnych. Porównują dwie strategie. W pierwszej tworzy się zoptymalizowany harmonogram dla diesla, a następnie pojedyncze pojazdy diesla wymienia się na elektryczne tam, gdzie jest to technicznie i ekonomicznie wykonalne, przy zachowaniu pierwotnych tras. W drugiej przebudowuje się całą flotę od podstaw: miks pojazdów (diesel vs elektryczne), który samochód obsługuje który sklep oraz kiedy i gdzie każdy pojazd się ładuje są współoptymalizowane za pomocą wyspecjalizowanego narzędzia planistycznego. Testują obie strategie w dwóch konfiguracjach ładowania — tylko na bazie między zmianami albo baza plus szybsze ładowarki dostępne w czasie załadunku — oraz pod dwoma celami: minimalizacja kosztów całkowitych lub maksymalizacja udziału kursów elektrycznych.

Zdecydowanie więcej można zelektryfikować niż się spodziewano

Gdy operacje są zaplanowane na nowo zamiast kopiowane z harmonogramów dla diesla, udział pracy, którą mogą obsłużyć ciężarówki elektryczne, rośnie dramatycznie. Przy realistycznych założeniach podejście zoptymalizowane pozwala, aby samochody elektryczne przewoziły około 79–85% łącznej masy dostaw, w porównaniu z zaledwie 36–48% przy wymianie 1:1. Podobne wzrosty widoczne są dla przejechanych kilometrów i tonokilometrów. Wąskim gardłem nie jest tak bardzo zasięg baterii czy brak ładowarek, ale sposób, w jaki skonstruowane są trasy: tradycyjne plany dla diesla rozrzucają długie i krótkie kursy między pojazdami w sposób nieoptymalny dla pojazdów elektrycznych. Grupując dostawy dobrze dopasowane do pojazdów na baterie i przekierowując pozostałą pracę na diesle, optymalizator odblokowuje znacznie większą elektryfikację bez zmiany sprzętu.

Niższe koszty dzięki lepszemu wykorzystaniu każdego pojazdu

Badanie śledzi również pieniądze, obliczając całkowity koszt posiadania floty, uwzględniając pojazdy, kierowców, energię, opłaty drogowe i stacje ładowania w okresie ośmiu lat. Ciężarówki elektryczne są bardziej efektywne, ale droższe w zakupie, więc opłacają się tylko przy intensywnym użytkowaniu. Ponowna optymalizacja zapewnia takie użycie: przypisuje samochody elektryczne do częstych, wysokopodładunkowych kursów w ich komfortowym zasięgu, podczas gdy diesle rezerwuje się do rzadszych, dłuższych tras do odległych sklepów. Ten podział pracy zwiększa wykorzystanie pojazdów z bateriami i obniża koszty operacyjne. W najbardziej opłacalnych scenariuszach ponowna optymalizacja mniej więcej podwaja oszczędności floty w porównaniu z wymianą 1:1, zmniejszając koszty całkowite o około 7% w stosunku do 3,5% względem bazowego wariantu z samymi dieslami. Co ciekawe, choć dodatkowe ładowanie przy stanowiskach załadunkowych jest kluczowe dla zwiększenia elektryfikacji przy strategii 1:1, flota zoptymalizowana na nowo często potrafi obejść ograniczenia ładowania, wybierając odmienne harmonogramy.

Jak ciężarówki elektryczne i diesla znajdują swoją niszę

Analizując uważnie wzorce dzienne, autorzy stwierdzają, że floty mieszane naturalnie dzielą się na dwie role. Ciężarówki elektryczne mają tendencję do przewożenia większych ładunków na krótszych dystansach dziennych, wykonując wiele pełnych kursów blisko centrów dystrybucyjnych. Ciężarówki z dieslem z kolei pokonują większe odległości z lżejszymi ładunkami, łącząc rozproszone sklepy i absorbując więcej pustych przebiegów między nimi. Ta „specjalizacja przez projekt” nie jest oczywista, gdy trasy są po prostu dziedziczone po czasach diesla, ale wyłania się jasno, gdy algorytm może przeorganizować pracę. Efektem jest heterogeniczny, lecz skoordynowany system, w którym każdy typ pojazdu robi to, do czego jest najlepiej przystosowany, zamiast próbować używać pojazdów elektrycznych jako uniwersalnych zamienników wszędzie.

Co to oznacza na przyszłość

Dla detalistów, firm transportowych i decydentów politycznych przesłanie jest takie, że oprogramowanie i planowanie są równie ważne jak baterie i ładowarki. Badania zakładające, że dzisiejsze trasy diesla po prostu będą przejeżdżane przez pojazdy elektryczne, mogą malować zbyt pesymistyczny obraz dostępnych możliwości technicznych i ekonomicznych. Ta praca sugeruje, że przez przeprojektowanie planów dostaw wokół mocnych i słabych stron ciężarówek elektrycznych firmy mogą zelektryfikować większość swojego transportu regionalnego, zredukować koszty całkowite i jednocześnie polegać na mniejszej liczbie ciężarówek z dieslem do najtrudniejszych tras. Krótko mówiąc, droga do czystszych flot ciężarówek to mniej czekanie na idealne pojazdy, a więcej inteligentnego planowania, które pozwala jak najlepiej wykorzystać te, które już mamy.

Cytowanie: Zackrisson, A., Engholm, A., Bengtsson, T. et al. Quantifying the impact of fleet planning re-optimization on truck electrification in distribution logistics. npj. Sustain. Mobil. Transp. 3, 23 (2026). https://doi.org/10.1038/s44333-026-00091-7

Słowa kluczowe: ciężarówki elektryczne, optymalizacja floty, logistyka artykułów spożywczych, infrastruktura ładowania, dekarbonizacja transportu