Φοιτήτριες: Κάκου Αθανασία, Τσανάδη Δήμητρα
Επιβλέπουσα: Αθανασίου Ευαγγελία
Σχολή: ΑΠΘ, Τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών
Στη μετά-COVID εποχή, η επιτάχυνση της ψηφιοποίησης των εμπορικών συναλλαγών και η αυξανόμενη υιοθέτηση των ηλεκτρονικών αγορών έχουν αναδείξει τα συστήματα μεταφορών αναντικατάστατο πυλώνα της σύγχρονης εμπορικής δραστηριότητας. Η έντονη ζήτηση για ταχεία και αποτελεσματική παράδοση προϊόντων εγείρει σοβαρές προκλήσεις, οι οποίες συνδέονται με τη διαχείριση της αστικής κινητικότητας. Ζητήματα όπως η κυκλοφοριακή συμφόρηση, η ανεπάρκεια των υφιστάμενων υποδομών και οι αυξανόμενες περιβαλλοντικές επιπτώσεις αναδεικνύονται ως κρίσιμα προβλήματα που επηρεάζουν τη λειτουργικότητα των αστικών μεταφορών. Υπό αυτές τις συνθήκες καθίσταται σαφές ότι απαιτούνται νέες προσεγγίσεις, που θα διασφαλίζουν ταυτόχρονα την ταχύτητα, την αποδοτικότητα και τη βιωσιμότητα των συστημάτων διανομής.
Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την πρόταση ενός αστικού εναέριου δικτύου μεταφορών αγαθών, βασισμένου στην τεχνολογία των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (drones). Τα drones, ως τεχνολογική καινοτομία, προσφέρουν σημαντικές δυνατότητες βελτιστοποίησης του συστήματος μεταφορών, συμβάλλοντας στη μείωση της κυκλοφοριακής συμφόρησης, στη βελτίωση της αποδοτικότητας των παραδόσεων και στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, ανταποκρινόμενα στις ανάγκες της σύγχρονης αστικής συνθήκης. Ωστόσο, η εφαρμογή της συγκεκριμένης τεχνολογίας στις πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές συνεπάγεται κρίσιμες προκλήσεις, όπως η ανάγκη δημιουργίας κατάλληλων υποδομών και ο καθορισμός ενός ασφαλούς και οργανωμένου εναέριου χώρου πτήσης. Σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι, μετά από μελέτη, παρατηρήθηκε ότι κατά τη διάρκεια και μετά την πανδημία του COVID, στην Ελλάδα αυξήθηκαν οι ηλεκτρονικές αγορές που αφορούν την ένδυση και μικροαντικείμενα. Συνεπώς, στο παρόν σενάριο, τα drones θα μεταφέρουν μικρά φορτία μέχρι 4kg. Με βάση αυτό, έγινε η επιλογή του κατάλληλου τύπου drone, γεγονός που επηρέασε άμεσα και τον συνολικό σχεδιασμό του συστήματος.
Σε αυτό το πλαίσιο, η εργασία εξετάζει την ένταξη των drones στα δίκτυα μεταφορών της Θεσσαλονίκης, είτε ως υποκατάστατο είτε ως συμπλήρωμα των υφιστάμενων συστημάτων. Η προσέγγιση αυτή λαμβάνει υπόψη τις ιδιαιτερότητες του τοπικού αστικού ιστού και τις υφιστάμενες υποδομές, ενώ εντάσσεται στον ευρύτερο πεδίο του αστικού και στρατηγικού σχεδιασμού. Η δομή του έργου περιλαμβάνει τρία βασικά στάδια που αποσκοπούν στην αξιολόγηση της σκοπιμότητας και της προσαρμογής του νέου συστήματος.
Τα Τρία Στάδια της Εργασίας
Η χωροθέτηση των κεντρικών εγκαταστάσεων. Στο πρώτο στο στάδιο πραγματοποιήθηκε ενδελεχής διερεύνηση και πολεοδομική μελέτη με σκοπό την επιλογή της βέλτιστης τοποθεσίας για τη δημιουργία των κεντρικών εγκαταστάσεων (mother station) των drones. Ειδικότερα, αφετηρία για την περίπτωση της Θεσσαλονίκης αποτέλεσε η δυτική είσοδος της πόλης, ως βασική περιοχή μελέτης, λόγω της στρατηγικής σημασίας της για την ένταξη των νέων εγκαταστάσεων στο αστικό και μεταφορικό δίκτυο της περιοχής. Η επιλογή αυτή βασίστηκε σε δύο κύρια κριτήρια: τις υφιστάμενες χρήσεις γης και υποδομές και τη διασύνδεση με τις μεταφορικές υποδομές.
Πιο συγκεκριμένα, η περιοχή χαρακτηρίζεται από έντονη συγκέντρωση παραγωγικών δραστηριοτήτων, όπως αποθήκες χονδρεμπορίου και εγκαταστάσεις εφοδιαστικής αλυσίδας (logistics), οι οποίες έχουν αναπτυχθεί με έναν μάλλον άναρχο τρόπο. Η παρουσία αυτών των υποδομών προσφέρει τη δυνατότητα αξιοποίησης υπαρχουσών δομών για τη στέγαση των εγκαταστάσεων, μειώνοντας το κόστος και διευκολύνοντας τη λειτουργική ενσωμάτωση των νέων υποδομών με τις υπάρχουσες. Επιπρόσθετα, η περιοχή διαθέτει άμεση σύνδεση με τους κύριους οδικούς και σιδηροδρομικούς άξονες, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική ένταξη των κεντρικών εγκαταστάσεων στο συνολικό σύστημα μεταφορών.
Η δυτική είσοδος της Θεσσαλονίκης αποτελεί έναν από τους πλέον σημαντικούς συγκοινωνιακούς κόμβους της πόλης, καθώς διατρέχεται από υπερτοπικές οδικές αρτηρίες, όπως η ΠΑΘΕ, η Εγνατία Οδός και η Περιφερειακή οδός. Στην περιοχή εντοπίζονται επίσης σημαντικές υποδομές όπως: ο παλιός εμπορευματικός σταθμός και ο νέος σιδηροδρομικός σταθμός, οι οποίοι αποτελούν κρίσιμα σημεία σύνδεσης του σιδηροδρομικού δικτύου με το αστικό περιβάλλον, καθώς και το λιμάνι της Θεσσαλονίκης που αναμένεται να ενισχυθεί περαιτέρω με την επέκταση της 6ης προβλήτας και τη μετεγκατάσταση του εμπορευματικού σιδηροδρομικού σταθμού. Επιπρόσθετα, ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στη μελέτη του αναθεωρημένου Γενικού Πολεοδομικού Σχεδίου του Δήμου Θεσσαλονίκης, το οποίο προβλέπει τη μετατροπή της δυτικής πύλης της πόλης σε έναν πολυλειτουργικό κόμβο επιχειρηματικών και εμπορικών χρήσεων, με προοπτική την ανάπτυξη της περιοχής ως κέντρο σύγχρονων μεταφορικών και τεχνολογικών υποδομών.
Συναρτήσει των παραπάνω, μια συνοπτική ιστορική ανάλυση ανέδειξε τη διαχρονική σημασία της περιοχής ως μεταφορικού κόμβου. Ειδικότερα, η ίδρυση και λειτουργία του παλιού επιβατικού σταθμού κατά τον 20ό αιώνα εδραίωσε τη δυτική είσοδο της πόλης ως έναν από τους κύριους άξονες εμπορικών και μεταφορικών δραστηριοτήτων για τη Θεσσαλονίκη.
Οι ανωτέρω παρατηρήσεις κατέδειξαν τον καθοριστικό ρόλο της περιοχής τόσο ιστορικά όσο και στο σύγχρονο αστικό μετασχηματισμό. Σε αυτό το πλαίσιο, για την χωροθέτηση των κεντρικών εγκαταστάσεων επιλέχθηκε η περιοχή του παλιού επιβατικού σταθμού, λόγω της στρατηγικής του θέσης και της ιδιότητας του ως αναξιοποίητο αστικό κενό. Ταυτόχρονα, ένας επιπλέον κρίσιμος παράγοντας επιλογής της συγκεκριμένης τοποθεσίας αποτέλεσε η μελέτη της θεωρίας των μεταφορών. Σύμφωνα με αυτή, τα διασυνδεδεμένα δίκτυα μεταφοράς αναδεικνύονται ως θεμελιώδης παράγοντας για την ενίσχυση της λειτουργικής αποδοτικότητας και την ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, προσφέροντας μια καθολική προσέγγιση στη βιώσιμη διαχείριση μεταφορικών ροών. Υπό αυτές τις παρατηρήσεις, η προτεινόμενη αξιοποίηση του παλιού εμπορευματικού σταθμού της Θεσσαλονίκης βασίζεται στην πρόθεση δημιουργίας ενός σύγχρονου πολυτροπικού συστήματος που συνδυάζει τρένα, πλοία, φορτηγά και drones.
Ο σχεδιασμός του αστικού εναέριου δικτύου. Στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιήθηκε ανάλυση της γενικής πρότασης του νέου δικτύου, στο οποίο απεικονίζεται χωρικά το σύνολο των υποδομών με γνώμονα τη χωροθέτηση των κεντρικών εγκαταστάσεων όπως ορίστηκαν στο πρώτο στάδιο. Ειδικότερα, το νέο αστικό εναέριο δίκτυο αποτελείται από: i.τις κεντρικές εγκαταστάσεις, ii.τους σταθμούς παραλαβής και παράδοσης δεμάτων, iii.τους σταθμούς φόρτισης των drones και iv.τους σταθμούς παραλαβής φαρμάκων. Στον σχεδιασμό του δικτύου ενσωματώθηκαν οι ισχύοντες ευρωπαϊκοί και ελληνικοί κανονισμοί που αφορούν την πτήση και λειτουργία των drones, εξασφαλίζοντας τη συμμόρφωση με τα πρότυπα ασφαλείας και περιβαλλοντικής διαχείρισης. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής καταγραφή όλων των δημόσιων χώρων, με σκοπό τη χωροθέτηση των σταθμών παραλαβής (pick-up points), καθώς και των νοσοκομείων της πόλης, τα οποία θα εξυπηρετούνται άμεσα από το δίκτυο για την ταχεία μεταφορά φαρμάκων και ιατρικών προμηθειών.
Η χωρική κάλυψη υπολογίστηκε με βάση την αυτονομία των drones, η οποία φτάνει τα 30 λεπτά πτήσης, χωρίς την ανάγκη επαναφόρτισης, κάτι που καθιστά εφικτό να καλύψουν μεγάλες εκτάσεις της πόλης χωρίς περιορισμούς. Με βάση τις ακτίνες 0,5 χιλιομέτρων που αναπτύχθηκαν από τις κεντρικές εγκαταστάσεις, διαπιστώθηκε ότι τα drones είναι σε θέση να καλύψουν ολόκληρη την αστική περιοχή της Θεσσαλονίκης, παρέχοντας ταχύτατες και αποτελεσματικές παραδόσεις. Κατά αυτό τον τρόπο, η τεχνολογία των drones καθιστά τα φορτηγά λιγότερο αναγκαία για τις μικρές και μεσαίες αποστάσεις εντός του κέντρου της πόλης, μειώνοντας έτσι τη συμφόρηση και την εκπομπή ρύπων. Ωστόσο, για μεγαλύτερες αποστάσεις και περιοχές εκτός του κέντρου της πόλης, τα φορτηγά παραμένουν πιο αποδοτικά λόγω της μεγαλύτερης εμβέλειας και χωρητικότητας τους. Αυτό δημιουργεί μια συμπληρωματική συνεργασία μεταξύ drones και φορτηγών, επιτρέποντας το πιο αποτελεσματικό συνδυασμό μέσων μεταφοράς.
Συμπληρωματικά του χάρτη του εναέριου δικτύου, δημιουργήθηκε ένα διάγραμμα που δείχνει την εξέλιξη του τελικού σταδίου παραδόσεων. Αυτό το γράφημα αποτυπώνει τη μετάβαση από τη χρήση παραδοσιακών μέσων μεταφοράς (φορτηγά) στην πλήρη αξιοποίηση των drones για την παράδοση στην πόλη, προσδιορίζοντας τον αντίκτυπο της χρήσης αυτής της τεχνολογίας στο αστικό περιβάλλον.
Επιπλέον, δημιουργήθηκε ένας χάρτης που επικεντρώνεται στις κεντρικές εγκαταστάσεις και αναπαριστά χωρικά τη ροή των προϊόντων από και προς την πόλη. Ο χάρτης αυτός απεικονίζει τις κυριότερες διαδρομές μεταφοράς και αποστολής αγαθών, παρέχοντας μια σαφή εικόνα της σύνδεσης των κεντρικών εγκαταστάσεων με το ευρύτερο αστικό και υπεραστικό περιβάλλον, καθώς και της δυναμικής της διανομής των προϊόντων. Πιο συγκεκριμένα, όπως παρατηρήθηκε στο πρώτο στάδιο, η περιοχή διαθέτει ήδη σιδηροδρομικές γραμμές, υφιστάμενες υποδομές και άμεση σύνδεση με το λιμάνι της Θεσσαλονίκης. Επιπλέον, οι υπερτοπικοί οδικοί άξονες, όπως η ΠΑΘΕ και η Εγνατία οδός, ενισχύουν τη συνδεσιμότητα της περιοχής με την ηπειρωτική ενδοχώρα. Το πολυτροπικό αυτό δίκτυο, κρίνεται ότι μπορεί να μεγιστοποιήσει την αποτελεσματικότητα της διανομής, καθώς τα τρένα και τα πλοία θα διαχειρίζονται τη μεταφορά μεγάλου όγκου αγαθών σε κεντρικούς κόμβους, ενώ τα drones θα εξυπηρετούν τη διανομή τελευταίου χιλιομέτρου στις αστικές περιοχές. Η προσέγγιση αυτή, εκτός από την τεχνολογική της καινοτομία, προάγει τη βιωσιμότητα μέσω του περιορισμού της κυκλοφορίας βαρέων οχημάτων στην πόλη. Κατά αυτό τον τρόπο, το προτεινόμενο σύστημα προβλέπεται να επιτρέψει τη δραστική μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα θα ελαχιστοποιήσει τη συμφόρηση και τη ρύπανση στο αστικό περιβάλλον.
Ανάλυση των συνολικών υποδομών. Στο τελικό στάδιο πραγματοποιήθηκε ανάλυση και σχεδιασμός όλων των επιμέρους υποδομών, όπως της περιοχής των κεντρικών εγκαταστάσεων στην περιοχή του παλιού επιβατικού σταθμού, των σταθμών παραλαβής και παράδοσης των δεμάτων στους δημόσιους χώρους, δηλαδή σε επίπεδο γειτονίας, των σταθμών για κατ΄ οίκον παράδοση, των σταθμών φόρτισης και το δίκτυο των φαρμάκων, με στόχο την ομαλή και αποτελεσματική ροή των μεταφορών εντός της πόλης.
Πιο συγκεκριμένα όσον αφορά τις κεντρικές εγκαταστάσεις, το στάδιο αυτό περιλαμβάνει την αναγνώριση και το στρατηγικό σχεδιασμό του επιλεγμένου οικοπέδου. Η σχεδιαστική προσέγγιση υποστηρίζει ότι η αντιμετώπιση του τοπίου ως αποκλειστικά χώρου μεταφορών υποδομών είναι ανεπαρκής, καθώς μια τέτοια προσέγγιση θα ενίσχυε την περεταίρω αποκοπή της περιοχής. Κατά αυτό τον τρόπο, προτείνεται η δημιουργία ενός θεματικού πάρκου μεταφορών, το οποίο θα φιλοξενήσει τις κεντρικές εγκαταστάσεις του δικτύου των drones. Οι επεμβάσεις που πραγματοποιούνται είναι σημειακές, αξιοποιούν το υπάρχον κτιριακό απόθεμα και αφορούν i. στην παραλαβή, επεξεργασία αποθήκευση και αποστολή των δεμάτων ii στην εκπαίδευση και εξοικείωση του κόσμου με την τεχνολογία των drones.
Τέλος, για να διερευνηθούν εις βάθος οι επιμέρους υποδομές του δικτύου επιλέχθηκε μια στοχευμένη περιοχή μελέτης, η οποία περιλαμβάνει χαρακτηριστικά στοιχεία του αστικού περιβάλλοντος, όπως δημόσιους χώρους και νοσοκομεία. Η συγκεκριμένη περιοχή που επελέγη, ευθυγραμμισμένη με τις βασικές αρχές του σεναρίου, επέτρεψε την εξέταση της συνοχής του δικτύου. Έτσι, λοιπόν, στο σενάριο της παρούσας εργασίας η πόλη εξοπλίζεται με μια σειρά επεμβάσεων οι οποίες είναι σημειακές και έχουν μη επεμβατικό χαρακτήρα, σεβόμενες τον υπάρχοντα αστικό ιστό. Συναρτήσει αυτού διαθέτουν μεγάλο βαθμό ευελιξίας αξιοποιώντας τον υπάρχοντα αστικό εξοπλισμό ή αναπαράγοντας τον και στοχεύουν στην ομαλή ενσωμάτωση τους στην πόλη, με σκοπό τη γρηγορότερη και αποτελεσματικότερη αποδοχή από τους κατοίκους.
