ОПТИМИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРОПОТОКОВ СТАНЦИЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА Текст научной статьи по специальности «Математика»

Commission of motorization and energetics in agriculture : Polish Academy of sciences. - Lublin. - Vol. 14, № 1. - P. 48-54.

6. Перминов Д. А., Перминова Е.Г., 2013: Исследование напряженного состояния поясов ригеля узла рамного каркаса. Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. науч. Трудов. - Дн-вск: ПГАСА. -Вип. 69. - С. 366-368.

7. Перминов Д. А., Перминова Е.Г., 2012: Численные исследования узлов стальных каркасов. Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб.

науч. Трудов. - Дн-вск: ПГАСА. - Вип. 65. - С. 441-445.

8. Святошенко А. Е., 2006: Повышение надежности рамных узлов стальных каркасов многоэтажных зданий: автореф. дис. на соискание науч. степени канд. техн. наук: спец. 05.23.01 „Строительные конструкции, здания и сооружения". - Н. Новгород. - 25 с.

9. Чемодуров В.Т., Перминов Д.А., Перминова Е.Г., 2012: Определение напряжений в поясе ригеля рамного узла стального каркаса. Буфвництво в сейсмiчних районах Украши. - Кшв: ДП нД|БК. - С. 518-524.

ОПТИМИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРОПОТОКОВ СТАНЦИЕЙ _МЕТРОПОЛИТЕНА

Рогальский Евгений Сергеевич,

БГУ г.Минск, старший преподаватель,

Кузьмин Владимир Иванович,

БНТУ г.Минск, студент 2 курса Приборостроительного факультета OPTIMIZATION OF PASSENGER SERVICE TRANSPORT HUB Rogalsky Evgeny Sergeevich, BSU, Minsk, senior lecturer,

Vladimir Ivanovich Kuzmin, BNTU, Minsk, student of 2-course faculty instrumentation engineering

АННОТАЦИЯ

Оптимизация обслуживания потоков пассажиров подразумевает использование математической модели для управления процессом загрузки платформ и организации ожидания пассажиров за пределами платформы в области терминалов, ведущих к платформам, и таким образом повысить безопасность обслуживания пассажиров метро.

ABSTRACT

Optimization of service passengers flows implies the use of mathematical models for management process load platforms and organizations waiting passengers outside the Terminal, leading to the platforms, and thus increase the safety of Metro passengers.

Ключевые слова: Оптимизация пассажиропотоков, безопасность пассажиров метро, цепи Маркова

Keywords: optimization of passenger traffic, passenger safety underground, Markov chains

Оптимизация обслуживания пассажиропотоков транспортным узлом, в нашем случае станции метрополитена, подразумевает обеспечение соответствия результатов проектирования критерию качества данного проекта. Под критерием качества могут пониматься различные компоненты системы: пропускная способность, рентабельность, безопасность использования, срок эксплуатации, удобство пассажиров и прочее. Несмотря на важность перечисленных параметров проектируемой системы обслуживания пассажиров, они в разной степени влияют на конечный результат. Поэтому необходимо провести ранжирование данных характеристик и сформулировать требования к интегрированному критерию качества системы обслуживания пассажиров. Эту задачу целесообразно решать, используя технологию математического моделирования системы обслуживания пассажиров как системы массового облуживания, что позволит эффективно использовать хорошо разработанный и известный математический аппарат [2, с.400]. Полезность моделирования систем массового обслуживания заключается в том, что она позволяет улучшить дисциплину обслуживания, причём без натурных экспериментов, которые, как правило, недопустимы на транспорте. Предлагается исследовать с помощью моделирования функционирование транспортной магистрали - метро -как одноканальной системы массового обслуживания с ожиданием [3]. Предполагаемый результат модели-

рования позволит переместить и разгрузить пассажиропотоки непосредственно с территории платформ в область терминалов, ведущих к платформам, и тем самым повысить безопасность обслуживания пассажиров метро. Моделирование такой системы является актуальным, так как с ростом населения увеличивается поток пассажиров, что создает дополнительную, изменяющуюся нагрузку на транспортную магистраль. Для контроля нагрузки разработаем идеализированную модель метро.

Пассажиропотоки будут обслуживаться последовательно турникетами, затем на платформе и собственно электропоездом (под обслуживанием мы понимаем размещение). С этого момента мы считаем, что запрос пассажира удовлетворён, поэтому все наши действия распространяются только на анализ первых двух фаз.

Предполагаем, что на определённом интервале, поток пассажиров будет неограничен в том смысле, что может принимать любое значение от минимума до максимума, и является постоянным за выделенный (обозначенный, ограниченный) промежуток времени. В процессе обслуживания можно выделить две фазы обслуживания: первая - обслуживание пассажиров турникетами, вторая - непосредственно обслуживание пассажиров электричками. Блок схема модели алгоритма имеет различные реализации, в зависимости от условий складывающейся оперативной ситуации. Для удобства анализа отобразим как варианты Рис.1, Рис.2

и Рис.3 обслуживание с учётом этих условий. Выделяем условия обслуживания во время первой фазы. В зависимости от загруженности платформы в первой фазе обслуживания можно выделить три варианта обслуживания.

Первый вариант обслуживания: пассажиры проходят турникеты без задержки, далее попадают на платформу и с платформы обслуживаются электричками Рис.1. Обслуживается каждый пассажир.

Рис.1 Первый вариант обслуживания

Второй вариант обслуживания во время первой фазы Рис 2. Посадочная платформа загружена до определенного (допускаемого) уровня, остается лишь по-

^ нач

ддерживать такое состояние, для этого целесообразно будет перекрыть несколько турникетов, чтобы снизить интенсивность загрузки.

ю

1. := иг

Плвтфорпп

X

с

Электричка КОНЕЦ

Рис.2 Второй вариант обслуживания

Третий вариант обслуживания: платформа загружена до критического состояния. Для выхода из такого состояния необходимо перекрыть все турникеты. Результат - платформа будет работать на разгрузку (рис.3).

На каждой из блок-схем присутствуют только реализующие логику конкретной ситуации блоки, блоки,

не участвующие в отработке условий текущей ситуации, на блок схемах не изображены (хотя они имеются в программе, но работают только при отработке «своих» условий.

Рассмотрим ситуацию, когда пассажиры на платформе обслуживаются электричками (это соответствует второй фазе нашего анализа).

Электрика

С

КОНЕЦ

3

Рис.3 Третий вариант обслуживания

Моделирование обслуживания

Контроль очереди автоматизирован и обеспечивается при помощи камер слежения. Сигнал с камер обрабатывается, рассчитываются конкретные параметры на заданный промежуток времени, управляющая информация передается на турникеты. Мы можем наблюдать изменение цветового индикатора (светофора), которое будет характеризовать уровень загруженности посадочной платформы, управляя при этом и работой турникета.

Условно разделим цвета индикатора так:

- зеленый - очереди нет, проход через турникет на платформу свободный;

- желтый - средняя очередь, проход частично ограничен;

- красный - турникет закрыт, посадочная платформа перегружена.

В зависимости от интенсивности потока пассажиров будет изменяться цвет индикаторов (светофоров). Параметры,направленные на обеспечение стационарности режима обслуживания рассчитываются исходя из граничных параметров. Результаты позволяют регулировать пассажиропотоки в реальном масштабе времени и решить ряд смежных проблем.

Рассмотрим данные ситуации:

а) Моделирование первого этапа.

Если учесть, что очередь неограниченная, то процесс загрузки посадочной платформы можно описать следующей формулой:

S=(la/u*t)-(m/q*t), (1)

где I - это количество турникетов, а - пропускная способность турникета и - время обслуживания пассажира одним турникетом, t - время обслуживания, т - вместимость электрички, q - интенсивность обслуживания пассажиров электричкой. Проанализировав эту формулу можно сказать, что процесс загрузки зависит от количества обслуживающих устройств и от интенсивности обслуживания пассажиров электричками (вместимость электрички и время обслуживания пассажиров мы не можем изменить).

б) Моделирование второго этапа.

Платформа имеет стабильную, допустимую нагрузку и нужно лишь поддерживать такое состояние. Для этого будем ограничивать поток пассажиров путём сокращения количества турникетов на п0 штук. И формула (1) приобретет следующий вид:

3=((1-п)*аЧ/иМт^П), (2)

Где п0 - это количество турникетов, которые перекрываются.

в) Моделирование третьего этапа

Посадочная платформа имеет критическую (предельную) загрузку. Работа всей системы направлена на разгрузку, все турникеты перекрыты (1=0). Тогда формула (1) примет вид:

S=-((m/q)t), (3)

г) Моделирование работы всей системы

При S<S_доп

S=((l*a/u)*t)-((m/q)*t), (1)

При S>S_доп

Бдоп=((1-п)а |/и)-(тЛ| (2)

При S =S

~ доп крит

З^-Сот^т (3)

Результаты моделирования приведём совместно с анализом работы программы, для чего представим объединённый алгоритм модели. При этом будем полагать, что система является идеализированной, поэтому электрички будут приходить с постоянной вместимостью. Найдем время загрузки платформ до допустимого уровня и до критического уровня загрузки. Для загрузки платформы до допустимого уровня используется только 75% от вместимости всей платформы, тогда для загрузки до критического уровня используются оставшиеся 25% вместимости платформы. Входными параметрами модели являются:

- максимальная вместимость платформы S человек.

- Поток пассажиров поступает с интенсивностью а чел/с.

- Электричка, с вместимостью т приходит раз в д минут ((т чел)/(д с))

- Количество каналов равно 1.

Резюмируя первый, второй и третий варианты об-

служивания приходим к обобщенной блок-схеме модели. Обобщённая блок схема модели представлена на Рис. 4. Информация о загрузке платформы обрабатывается и поступает на информационное табло, от-

Замечание:

* - При работе с моделью учитывались примерные усреднённые данные. Для расчёта реальных параметров необходимо использовать реальные статистические данные того или иного метрополитена, которыми располагает администрация.

Выводы:

1. Из теории управления известно, что качество управления зависит от положения регулирующего органа, то есть напрямую зависит от его положения: чем ближе оно к входу в систему, тем лучше управляется

куда пассажиры могут видеть уровень загруженности платформы и принимать решение, каким видом транспорта целесообразно будет воспользоваться в данной ситуации.

Табл.1

система (особенно это касается надёжности системы, где реакция на любые отклонения должна происходить на ранних стадиях). В этом смысле, предложенный подход, - перенос организации ожидания обслуживания пассажиров с платформы в область терминалов и накопительных площадок, весьма уместное, и, что особо ценно, недорогое и эффективное решение.

2. Такой подход соответствует удобству пассажиров. Они информированы о состоянии трафика на линии и, если их не устраивает время ожидания, они имеют возможность воспользоваться наземным тран-

Рис. 4 Обобщённая блок схема модели Результаты моделирования отобразим в Табл.1

Результаты моделирования

Вместимость платформы 2000 2000 2000 2000 2000

Допустимая загрузка плат- 1500 1500 1500 1500 1500

формы 75% от вместимости

Количество турникетов 4 5 6 4 5

Пропускная способность 1.3 1.5 1.2 1,5 1,7

турникета (чел/с)

Время обслуживания пасса- 3 3 4 4 3

жира турникетом (с)

Вместимость электрички 200 200 200 200 200

Интенсивность электрички 250 300 250 300 300

(с)

Время загрузки допустимой 1607 818 1500 1125 1028

вместимости платформы (с)

Время загрузки до критичес- 7500 857 5000 1500 1263

кого уровня (с)

спортом, например, такси.

3. Имеется возможность получить весьма достоверную статистику о загруженности всех станций линии и использовать её, в дальнейшем, для совершенствования используемых моделей и решения возникающих научных проблем.

Список литературы

1. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. — 4-е изд. стер. — М.: Высш. шк., 1999.— 576 с.

2. Коршунов, Ю.М. Математические основы кибернетики издание второе, переработанное и дополненное/ Ю.М. Коршунов. - Москва: Энергия, 1980.

3. Рогальский Е.С., Кузьмин В.И. Оптимизация об-

служивания пассажиропотоков станцией метрополитена // Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени. - 2015. - №7 (12) часть 2. С. 74.

4. Рогальский Е.С., Кузьмин В.И. Оптимизация обслуживания пассажиропотоков станцией метрополите-на.//Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени. - 2015. - №7 (12) часть 2. С. 74.

Режим доступа: http://issuu.com/nationaI-science/ docs/nationaI_12_p2/1

Время доступа (дата обращения): 06.11.2015, доступ свободный.

К ВОПРОСУ О РАБОТЕ УЗЛОВ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СВАЙ МОРСКИХ СТАЛЬНЫХ _ПЛАТФОРМ

Синцов Владимир Петрович

канд. т. наук, доцент Крымского Федерального Университета

Митрофанов Владимир Алексеевич

канд. т. наук, доцент Крымского Федерального Университета

Синцов Александр Владимирович

канд. т. наук, доцент Крымского Федерального Университета TO THE QUESTION OF PROVIDING PILES OF STEEL OFFSHORE PLATFORM Sintsov Vladimir, Candidate of Sciences, associate professor of Crimean Federal University Sintsov Alexander, Candidate of Sciences, associate professor of Crimean Federal University Mitrofanov Vladimir A., Candidate of Sciences, associate professor of Crimean Federal University

АННОТАЦИЯ

Предложено усовершенствованное конструктивное решение узла закрепления трубчатых свай морских стальных платформ (МСП). Приведена формула для вычисления шага противосдвиговых ребер, позволяющая предопределить характер разрушения узла соединения «направляющая-свая» от смятия бетонного заполнения.

ABSTRACT

An improved design solution knot fastening steel pipe piles of sea stationary platforms. The formula for calculating the pitch protivosdvigovyh edges allow you to predetermine the nature of the destruction of the connection node «guide-pile» of crushing concrete filling.

Ключевые слова: морская платформа, свая, ребра, бетонное заполнение.

Key words: offshore platforms, piles, ribs, concrete filling.

Самая многочисленная группа гидротехнических сооружений на морском шельфе (80%) - платформы на свайном основании. Первая платформа была построена вблизи о. Артема в 1936 г. в Каспийском море на 11 лет раньше, чем в США. Первоначально это были обычные свайные основания инж. Тимофеева Н.С. и Рагинского Б.А. [1].

Закрепление опорного блока МСП к морскому дну состоит из двух операций: погружение свай в морское дно до проектной отметки и соединение свай с элементами опорного блока. Одним из первых узлов - узел соединения сваи со стойкой опорного блока МСП в уров-

не палубы (рис.1.).

Группируя морские платформы с опорным блоком на свайном основании, по месту расположения соединительного узла сваи с опорным блоком, можно выделить:

- основания с соединением в уровне палубы;

- основания с соединением по всей длине опорной стойки;

- основания с укороченными узлами соединения;

- основания, закрепленные юбочными сваями через направляющие;

- основания с комбинированным закреплением.