Имитационное моделирование работы станции Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СТАНЦИИ

С.С. Котельников (науч.рук. А.Н. Иванков)

Иркутский государственный университет путей сообщения 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15, кафедра управления эксплуатационной работой, ivankovaln@yandex.ru

Аннотация

В статье представлено описание, достоинства и основные особенности разработанной компьютерной программы, имитирующей работу железнодорожных станций.

Имитационное моделирование является важным инструментом в изучении работы железнодорожных станций. Применение компьютерных моделей позволяет существенно сократить затраты инженернотехнического труда на выполнение расчетов и проверить условия работы станции не при одном, а при многих вариантах технологических и технических оснащений, и получить более общий и более надежный результат. В настоящий момент существует большое количество различных программ, выполняющих данную функцию, при этом каждая из них имеет свои особенности. Разработанная имитационная модель обладает рядом преимуществ:

• компьютерная модель является универсальной и подходит для исследования работы разных по назначению и объемам работы станций;

• программа имеет простой в обращении интерфейс, не требующий большого количества времени для изучения;

• результаты моделирования отображаются в табличной форме и в виде графиков на любое количество суток;

• результаты моделирования можно сохранять в виде рисунков и таблиц для дальнейшей обработки, анализа и контроля;

• программа является портативной и не требует установки.

Исходными данными для имитационного моделирования являются:

• количество прибывающих на станцию грузовых поездов Жгр

(только грузовые поезда будут обрабатываться в парке приема);

• доля грузовых поездов каждой категории: поступающих в расформирование; со сменой локомотива; со сменой локомотивных бригад;

• продолжительность обработки поездов каждой категории в парке приема Iобр (величина, зависящая от общего количества вагонов в составе, количества неисправных вагонов в составе, количества

бригад ПТО в парке);

• продолжительность расформирования грузовых поездов на сортировочной горке (величина, зависящая от общего количества вагонов в составе, перерабатывающей способности горки);

• количество пассажирских (среди них пригородные) поездов (пассажирские поезда не обрабатываются в парке приема, однако их пропуск влияет на свободность прилегающих перегонов);

• средний интервал прибытия поездов на станцию. Это значение определяется с учетом коэффициентов съема поездами различных категорий, количества поездов различных категорий по формуле

I _____________1440___________,

ср + ^шсс • Епасс + ^приг ' Еприг

где - количество грузовых поездов, поступающих на станцию в сутки;

Nnacc / N - количество соответственно пассажирских и пригородных поездов;

smcc / ещшг - коэффициент съёма соответственно пассажирскими и пригородными поездами.

При моделировании процесса прибытия поездов на технические станции интервал между поступающими поездами, как величина случайная, определялся по формуле

I -1 . k

Ij _ Imin - ln(TI X,.),

Т i_l

где Imin - минимально допустимый интервал между прибывающими на

станцию поездами, мин;

ln(I X)- значение натурального логарифма от произведения случайных

i_1

чисел, где Т - параметр Эрланга (параметр Т зависит от мощности входящего на станцию вагонопотока).

Внешний вид программы представлен на рис. 1-3. Форма имеет три вкладки: параметры модели, график и журнал. На вкладке «параметры» (рис. 1) указывают параметры потока поездов, характеристики параметров обслуживания, количество путей в приемоотправочном парке. После применения параметров и выполнения самого процесса моделирования на основе разработанного алгоритма автоматически происходит построение графика обработки поездов на весь заданный период моделирования (рис. 2). Полученный результат можно сохранить в виде рисунка на каждые сутки.

III. Проблемы повышения эффективности технологии и организации перевозок на различных видах транспорта

Параметры ] График ] Журнал |

I поездов с сутки пригородных поездов б сутки (6:00-10:00) пассажирских поездов в сутки

Доля поездов, поступающих в расформирование Доля поездов со сменой локомотива Доля поездов со сменой локомотивной бригады I

“Время ожидания/обработки. мин Время обработки поездов, поступающих в расформирование 1®^ Время обработки поездов со сменой локомотива 1®^

Время обработки поездов со сменой локомотивной бригады Время ожидания поездного локомотива Г ^

Время на расформирование ■и

^Станция—

ю ПОП в парке ю бригад ПТ0 в парке

¡1 Перейти к графику

¡1 Перейти к журналу регистрации

^Коэффициенты вариации [от 0 до 1) Коэффициент вариации времени обработ

|0.15

Коэффициент вариации

ожидания поездного локомотива

Коэффициент вариации времени ожидания горочного локомотива

|0,10

-Прочее------

Количество суток

Параметр Эрланга

Минимальный интервал между поездами, N

Количество испытаний 30

Применить параметры |

X Закрыть приложение

Рис. 1. Окно «Параметры», программы «Моделирование работы станции»

Рис. 2. График обработки грузовых поездов в парке прибытия участковой

станции

На графике разными цветами обозначены основные технологические элементы:

• ожидание обработки поезда бригадой ПТО;

• ожидание поездного локомотива;

• обработка поезда бригадой ПТО;

• полная проба тормозов;

• ожидание горочного локомотива. ____________

■и-зй 1*

Педометры | Гр«т>и Ждепм | время ющиия

1 ерям 2447 (Н 4'» 10 ьн 01 14 оо го 0000 оооо ■1 в

1 сдои 2407 .•**1 2137 1047 11:53 01:00 0020 оооо оооо

1ГЧПШ 10« 1120 0031 №№ ПОПП 1ИП0

1 еда«* 1103 1231 01 28 00.43 0023 ииии

1с*м. 3023 377? 39!« 11:11 12:57 01:40 0022 0022 оооо

1**™" 11 7в 13 47 0? 1в ПО 44 0045 тпо

121!» 1412 01.57 00.43 00.42 Ш01

1СДО 2059 1405 14:31 0020 0000 оооо 00100

1 3161 1413 1*1 411 0177 (ЮШ оооо 111(11

1 205« 293$ ЗЛЯ 14.29 1548 01.19 0022 0002 оооо

15 27 1550 0029 0001 0001 оооо

1 15.5$ 17.20 0124 ооии ииии ииии

1 СЧггм 2091 2340 2911 1657 17:20 0029 0000 оооо оооо

1г*пш 170В 1*37 01 3? оож 0П15 1ИП0

1 см1«* 1725 17.53 00 28 0001 оио1 ииии

1 СфКМ 2012 17:33 1021 0040 0020 0020 оооо

1е*пш Я?? 17 49 1Й4£ ПО 57 по ж ПОТЯ тпо

1 СфЯИ 2944 2023 2052 00 29 00 ии ииии ииии

1СДО 3509 2055 2217 01:22 0000 оооо оооо

Средне« х*ать в Е«се< | ■|ТО»ЧО« > >дчечме 3258 |№54 0353 |ии01

|ж#п«л Экспорту 01 Я» |ПГ)14 |(ППЙ |топ

Рис. 3. Протокол работы модели, отображаемый на вкладке «Журнал»

На основе графика составляется таблица поступления поездов на станцию. В таблице отображаются следующие значения:

• номер суток моделирования;

• номер поезда;

• время прибытия поезда;

• время отправления поезда;

• общее время нахождения поезда в парке;

• общее время ожидания;

• время ожидания бригады ПТО;

• время ожидания горочного локомотива (для поездов, поступающих в расформирование);

• среднее время нахождения поезда в парке;

• среднее время ожидания;

• среднее время ожидания бригады ПТО;

III. Проблемы повышения эффективности технологии и организации перевозок на различных видах транспорта

• среднее время ожидания горочного локомотива одним поездом (для поездов, поступающих в расформирование);

• среднесуточное время занятия всех путей;

• среднесуточное время ожидания всеми грузовыми поездами;

• среднесуточное время простоя грузовых поездов по причине занятости бригады ПТО;

• среднесуточное время простоя грузовых поездов по причине занятости горочного локомотива.

Полученные результаты можно сохранять и обрабатывать с помощью табличного редактора Excel.

Представленная компьютерная модель подходит для изучения разнообразных участковых, сортировочных, грузовых, пассажирских и промежуточных станций. Использование данной программы на станциях позволит определить необходимую потребность технических и технологических параметров при изменении общего количества поездопотоков.

Применение данной программы в учебном процессе на кафедре «Управление эксплуатационной работой» Иркутского государственного университета путей сообщения позволяет наглядно демонстрировать различные ситуации в работе станций при изменении их загрузки.

ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЗАГРУЗКИ ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТОВ ГОРОДСКОГО МАРШРУТНОГО ТРАНСПОРТА А.А. Кажаев (науч. рук. О.Н. Ларин)

Южно-Уральский государственный университет,

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76, кафедра эксплуатации автомобильного транспорта

Аннотация

Рассмотрены вопросы моделирования движения маршрутного транспорта в целях оценки загрузки остановочных пунктов для заданных условий движения. Разработанные модели рекомендуются при оценке условий движения пассажирского транспорта на дублирующих и смежных маршрутах.

В контексте настоящего исследования используются следующие термины. Дублирующие маршруты - два и более маршрута, трасса движения транспорта (совокупность используемых для движения уличных дорог) по одному из которых в целом или в части (как правило, более 70% от общей протяженности трассы маршрута) совпадает с трассами движения транспорта по другим маршрутам, и которые на общих участках трассы совместно используют одни и те же остановочные пункты