Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технико-технологические особенности работы вокзальных комплексов и транспортно-пересадочных узлов. Учебное пособие
.pdf
101
Анализ программного обеспечения для проведения
имитационного моделирования пассажиропотоков показал,
что программные продукты обеспечивают аналитическую и
информационную поддержку принятия обоснованных
решений в самых разнообразных сферах. Многие из них
позволяют проводить анализ результатов моделирования,
глубина которого зависит от сложности методологии,
лежащей в основе программы. Перечень современного
программного обеспечения, наиболее часто используемого
при моделировании транспортных объектов представлен в
таблице 4.3.
Таблица 4.3 - Перечень современного программного
обеспечения, используемого при моделировании работы
объекта транспортной инфраструктуры
Наименова
ние
Производитель
программного
обеспечения
Сфера
применения
Характеристика
AnyLogic
Экс Джей
Текнолоджис
Системная
динамика,
дискретнособытийное и
агентное
моделирование
Anylogic поддерживает три
известные технологии
моделирования, а также их
комбинацию. При помощи
универсальной среды Anylogic у
пользователей появляется
возможность решать задачи,
связанные с моделированием
производства логистики, а также
стратегических моделей развития
компаний и рынков. Программное
средство является корпоративным
стандартом на бизнесмоделирование в большинстве
транснациональных компаниях
102
Наименова
ние
Производитель
программного
обеспечения
Сфера
применения
Характеристика
Arena
Rockwell
Automation
Производство,
оценка бизнеспроцессов,
дискретное
моделирование
Программный продукт Arena
является системой дискретного
моделирования. Сферы основных
приложений системы –
имитационное моделирование
производственных и
технологических процессов,
банковская и складская
деятельность, транспортные
задачи
Simulink
Math Works Inc
Обработка
сигналов и
изображений.
Системы
управления,
финансовые
расчеты
Программный продукт Simulink
дает возможность разработать
динамические моделей за счет
блок-диаграмм в виде
направленных графов, а также
использования уже готовых
библиотек блоков и модельноориентированного подхода для
формирования систем
управления, устройств реального
времени и цифровой связи
GPSS/H
Wolverine
Software
Corporation
Общего
назначения,
производство,
транспорт
Система GPSS/H является средой
имитационного моделирования
общего назначения и охватывает
сферы дискретного и
непрерывного моделирования
PTV Vision
Viswalk
«А+С
Консалт»
Имитационные
модели
движения
пешеходных
потоков
Среда PTV Viswalk является
программным обеспечением для
моделирования
пассажиропотоков и их
взаимодействия с другими
участниками движения, имитации
массовых мероприятий с
предусмотренными экстренными
ситуациями. В основе продукта
лежит модель социальных сил.
Процесс редактирования
включает два этапа, включающих
в себя определение типов и
классов пассажиров, настройки их
параметров, а также установки
геометрии моделируемого
пространства. В результате
задаются входящие потоки
103
Наименова
ние
Производитель
программного
обеспечения
Сфера
применения
Характеристика
пассажиров и маршруты их
движения.
SimWalk
PRO
Simwalk Team
Savannah
Simulations AG
Контроль
системы
безопасности
маршрутов
выхода из
объектов
инфраструктур
ы,
градостроитель
ное
конструирован
ие,
регулирование
транспортного
движения,
моделирование
пешеходного
движения
Система SimWalk PRO является
удобным в использовании
программным обеспечением для
микромоделирования. В каждой
модели пассажира
запрограммированы
определенные цели и характер
поведения. Микромоделирование
позволяет получить гибкие
реалистичные модели не только
обычного поведения пассажиров,
но и в условиях беспорядков.
Aimsun
Transport
Simulation
Systems
Моделирование
транспортных
потоков
Высокофункциональный
комплекс инструментов для
анализа транспортных потоков и
перевозок Aimsun используется
для глубокого моделирования в
сфере транспорта. В основе
продукта лежит интегрированная
платформа, пригодная для
выполнения статического и
динамического моделирования
Plant
Simulation
Siemens
Industry
Software
Универсальный
продукт для
моделирования
производственн
ых,
логистических,
транспортных
систем и бизнеспроцессов
Plant Simulation основывается на
дискретно-событийном
моделировании. Программное
обеспечение задействует
объектно-ориентированную
концепцию для разработки
моделей. Они строятся в
интерактивном режиме при
помощи имеющихся библиотек
типовых элементов. Также
применяются
специализированные библиотеки.
Среда поддерживает
неограниченную иерархию
моделей и позволяет создавать
104
Наименова
ние
Производитель
программного
обеспечения
Сфера
применения
Характеристика
собственные библиотеки и
объекты, а также разрабатывать
наглядные модели сложных
систем без специализации в
области математического
моделирования
Прогнозируется, что рынок имитационного
моделирования в скором времени поделиться между
следующими продуктами (в алфавитном порядке):
- AnyLogic;
- FlexSim;
- Simio;
- Simul8.
Характеристики современных систем моделирования
наиболее часто используемых при моделировании
транспортных объектов представлены в таблице 4.4.
Принимая во внимание задачи моделирования и
имеющиеся на российском рынке программное обеспечение
можно рекомендовать использовать для моделирования
пассажиропотоков ТПУ программное обеспечение компании
AnyLogic. AnyLogic имеет преимущества перед
перечисленными выше системами моделирования. Модель
ТПУ описывается как система массового обслуживания,
заявки в которой представляют пассажиры, но представление
105
пассажиров как потока однородных заявок является
неадекватным для получения положительного результата.
Таблица 4.4 – Характеристики современных систем
моделирования, используемых при моделировании
транспортных объектов
Система
моделирования
Моделирующая среда и поддержка
Графическая
конструкция
имитационного
моделирования
Авторское
моделирование,
программирование
моделей
Анимация
(в реальном
времени)
Поддержка
анализа
результатов
AnyLogic
Потоковые и UML
диаграммы,
дискретное
моделирование
+
(Java)
+
(2D/3D)
+
(оптимизация
OptQuest)
ARENA
Блок-схемы
+
(SIMAN)
+
+
EXTEND
Компоновочные
блоки,
непрерывные и
дискретные модели
+
(Modl)
+
+
(анализ
чувствитель-
ности)
GPSS/H-PROOF
Блок-схемы
+
(GPSS)
+
+
(ANOVA)
ITHINK
ANALYST
CASE-средства,
имитационное
моделирование,
потоковые
диаграммы
+
(DYNAMO)
+
+
(анализ
чувствитель-
ности)
PROCESS
MODEL
Блок-схемы,
дискретное
моделирование
– – +
SIMUL8
–
+
(объектно-
ориентированное
программирование)
+
+
106
Необходимо также учитывать поведение пассажиров
и возможное их взаимодействие, скорость передвижения, ее
зависимость от числа пассажиров в ТПУ и т. п., т. е.
необходимо вводить непрерывные переменные. В AnyLogic
непрерывные параметры поведения объектов вводятся
просто.
Рассмотрим пример построения модели
функционирования конкретного ТПУ с помощью AnyLogic 7.
При её построении была активно задействована пешеходная
библиотека AnyLogic, в которой пассажиры движутся в
непрерывном пространстве, реагируя на различные виды
препятствий в виде стен и других пассажиров. Логика работы
имитационной модели ТПУ представлена на рисунке 4.1.
Приведем описание объектов разработанной модели.
PedGround – данный объект задает двумерное
пространство в моделируемой среде, представляющее собой
этаж ТПУ, т.е. поверхность, по которой будут перемещаться
пассажиры и посетители ТПУ. Этаж ограничен стенами –
объектами, которые пассажиры и посетители не могут
пересекать.
107
Рисунок 4.1 – Логическая структура работы
имитационной модели ТПУ
Моделируемое пространство представляет собой план
ТПУ ограниченное замкнутыми ломаными линиями,
108
имитирующими стены, внутри которых расположены
целевые линии – линии появления и поглощения
пассажиропотоков; графические объекты, изображающие
турникеты, билетные кассы, залы ожидания. PedSourse в
данном случае – генератор пассажиров, используемый в
качестве начальной точки диаграммы процесса.
Пассажиры поступают в ТПУ с заданной
(установленной по результатам обследования) или
задаваемой интенсивностью пассажиропотоков в ТПУ для
утреннего «час-пика». В ходе выполнения эксперимента
интенсивность поступления пассажиров может варьироваться
в заданных пределах. Пассажиры, следующие на пересадку,
попадают на ТПУ с платформ пригородного сообщения, с
монорельсового транспорта, с «перехватывающей» парковки
и с метрополитена, в связи с этим на рисунке 4.1 приведены
четыре объекта PedSourse.
Электропоезда пригородного сообщения и
монорельсовые поезда прибывают в ТПУ в соответствии с
действующим (заданным) расписанием, которое задается с
помощью специального модуля расписаний Shedule.
PedGoTo – объект моделирует перемещение
пассажиров в пространстве ТПУ, указывая пассажиру путь
следования.
109
PedSink – объект удаляет поступивших в него
пассажиров из моделируемой среды и используется в качестве
конечной точки диаграммы процесса.
PedConfiguration – объект позволяет изменять общие
настройки диаграммы процесса движения пассажиров,
влияющие на производительность модели.
PedService – объект, который добавляется в
диаграмму процесса для моделирования процесса
обслуживания пассажиров в заданном сервисе (билетные
кассы, турникеты, автоматы по продаже билетов и т.д.).
Объект позволяет моделировать очереди и сервисы в любой
комбинации и устанавливать правила выбора сервисов.
Время задержки пассажиров у турникетов
распределено по равномерному закону с минимальным
значением равным 2 секунды, а максимальным – 3 секунды,
время задержки пассажиров у билетных касс, для
приобретения проездного документа, находится в интервале
от 15 до 25 секунд. При моделировании очередей в модели
имеется возможность выбора пассажиром очереди по
следующим критериям: самая короткая, ближайшая, другая
(конкретная).
PedSelectOutput – объект является блоком принятия
решений. Пассажир, вошедший в блок PedSelectOutput, будет
110
перенаправлен в один из пяти выходных портов в
зависимости от заданных для этих портов коэффициентов
предпочтения. Объект PedSelectOutput будет перенаправлять
пассажиров без билета к кассам, а пассажиров с билетами к
турникетам. Также с помощью этого объекта можно
распределять пассажиропоток в зависимости от цели
назначения. Так, например, пассажиропоток прибывающий в
ТПУ с монорельсового транспорта с помощью объекта
PedSelectOutput распределяет его в следующем соотношении:
55 % следует к эскалатору, работающему на спуск на 1-й этаж
ТПУ; 25 % пассажиров к билетным кассам, а затем к
турникетам входа на пассажирскую платформу; 15 %
пассажиров с проездными документами сразу отправляются к
турникетам; 5 % пассажиров следует на «перехватывающую»
парковку.
PedAreaDescriptor – объект, с помощью которого
моделируются пассажиропотоки в залах ожидания
пассажиров пригородного сообщения. Место расположения
залов ожидания и их площадь устанавливались из
предпроектных проработок по ТПУ.
PedWait – объект, который заставляет пассажиров
перейти в зал ожидания и ожидать там в течение
определенного периода времени. Время нахождения
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]