Рубрика: Количество каналов

О чём? О возможности масштабировать имитационные модели через показатель "Количество каналов". В этой рубрике будут собираться гипотезы о том, как рассчитывать этот показатель в микро-модели и как применять этот параметр в макро-модели.

Зачем? Хотелось бы учитывать детальную характеристику микро-объекта моделирования в макро-модели без необходимости прописывать детальную характеристику микро-объекта и без потери валидности моделируемых процессов.

Гипотеза №1.
"Виртуальный канал" обеспечивает независимое параллельное передвижение. При интеграции технологии с инфраструктурой объекта моделирования обнаруживается, что операция технологического процесса в среднем может занимать не один, а несколько таких каналов. Т.о. реальное число параллельных передвижений будет определяться и структурой, и технологией.

Для оценки пропускной способности, "узких мест", простоев такую гипотезу в целом можно развивать дальше. Однако, для использования в моделировании данного понятия, как параметр, весьма затруднительно: необходимо присваивать для каждой операции свой набор "каналов".

Чем это тогда лучше автоматизированного построения маршрутов на инфраструктуре объекта?

Дайджест новостей 08.06.24 - 14.06.24:

👀Замгендиректора РЖД Алексей Шило перейдет работать в Минтранс на должность замминистра, курирующего работу железнодорожного транспорта.

👀Тяжеловесное движение открыто по двум модернизированным перегонам БАМа
Грузовые поезда повышенной массы (до 7100 тонн) начали курсировать по новым вторым путям перегонов Пурикан – Муртыгит в Амурской области и 323 км – Людю в Хабаровском крае.
В этом году РЖД завершают II этап модернизации Восточного полигона. Результатом этой работы станет увеличение провозных возможностей БАМа и Транссиба до 180 млн тонн.

👀РЖД к 2026 году планируют запустить полностью беспилотный поезд

О.Белозёров: "Искусственное зрение, искусственный интеллект, все это у нас уже на данный момент применяется на уровне (автоматизации движения) 3 - 3+. Четвертый уровень - это когда поезд может сам остановиться, понять, что препятствие исчезло и дальше начинать движение. Вот это мы планируем сделать к 2026 году"

👀Михаил Мишустин встретился с главой «РЖД» Олегом Белозеровым

О.Белозёров: За последние пять лет инвестпрограмма выросла в 1,8 раза. 1,279 трлн рублей она составляет в этом году. Строительный комплекс увеличился в 2,3 раза.
По результатам пяти месяцев 2024 года уже выполнено более чем на 338 млрд работ в целом – в рамках и инвестпрограммы, и поставок.
Строительный комплекс – выполнено на 182 млрд работ. Это расширение инфраструктуры, что даст нам возможность провозить больше пассажиров и грузов и более качественно. Причём разбито по всем направлениям.

👀РЖД получила кредитный рейтинг от китайского агентства

Китайское агентство China Chengxin Credit Rating (CCXI) присвоило российской РЖД сразу два кредитных рейтинга: AAA со стабильным прогнозом – по локальной шкале и BBB+g – по международной, прогноз также стабильный.

👀Перевозки контейнеров выросли на 9,1% в январе-мае 2024 года

👀Объем погрузки зерна за январь-май 2024 года вырос на 7%

👀Немногим ранее: погрузка на сети ОАО «РЖД» в мае 2024 года составила 104,4 млн тонн, что на 2,1% меньше, чем за аналогичный период прошлого года

👀В рейтинге топ-операторов на сети РЖД произошли изменения; эксперты не исключают слияний и поглощений

Десятка самых крупных железнодорожных операторов чувствует себя вполне уверенно, но при сложившихся обстоятельствах сократила совокупную долю в перевозках на 3,4 процентного пункта (п. п.), до 58,1%, в грузообороте — на 5 п. п., до 59,3%, год к году.

👀Компании Нацпроектстроя цифровизировали управление движением на разъезде Лебзино

Цифровизация - часть проекта развития линии Дмитров – Сонково – Мга, ведущей к портам Северо-Запада России. Ранее на линии ввели цифровое управление на разъездах Орудьево и Власово.

👀К 2030 году 93% москвичей будут жить рядом со станцией метро или МЦД

По Транспортной программе в Москве появятся ещё 3 новые линии, 39 станций метро и 9 новых/реконструированных станций МЦД.

Показатели оценки цифровой зрелости промышленности
в рамках мониторинга достижения национальной цели

В рамках реализации Указа № 474 Минпромторг России осуществляет мониторинг цифровой зрелости обрабатывающей промышленности. В частности, на основе анкетирования системообразующих предприятий оценивается цифровая зрелость их основных и вспомогательных производственных процессов.
«Цифровая трансформация».

Ряд показателей фокусируется на оценке использования предприятиями конкретных технологий — API, имитационное моделирование и виртуальные испытания, предиктивная аналитика, цифровые двойники, интернет вещей.

Источник: Расчеты ИСИЭЗ НИУ ВШЭ по данным Минпромторга России, Минцифры
России.

Перевезено пассажиров железнодорожном транспортом:
– 876 млн чел. в 2020 г.;
– 1059 млн чел. в 2021 г.;
– 1142 млн чел. в 2022 г.
Рабочий парк пассажирских вагонов при этом составил:
– 11,7 тыс.шт. в 2020 г.;
– 12,1 тыс.шт. в 2021 г.;
– 12,2 тыс.шт. в 2022 г.

Ничего особенного, а если вспомнить, что в 2010 г. было перевезено 947 млн чел., а рабочий парк пассажирских вагонов составлял 22,5 тыс.шт., то что это? Супер-оптимизация?
#Статистика_жд

Лучшая модель транспортной инфраструктуры или как найти "узкое место"

Короткий ответ: считаем загрузку инфраструктуры. Т.е. делаем модель в рамках метода.

Модели занимают важное место в нашей жизни. Простой расчет того, сколько займет времени дорога от дома до вокзала – это уже построение как минимум ментальной модели. Модель транспортной инфраструктуры может быть в виде детской игрушки, формулы учитывающей загрузку путей, системы массового обслуживания (СМО) или же графика исполненной работы (ГИР).

Существует пять традиционных методов определения чего угодно. В нашем случае это определение загрузки транспортной инфраструктуры (поиск “узких мест”, обоснование развития инфраструктуры).

1️⃣ Аналитический детерминированный:
Строгий математический подход
Точно, четко, понятно и прозрачно когда формула одна.

2️⃣ Аналитический вероятностный:
Статистика на вашей стороне
Этот метод основан на теории массового обслуживания, используя вероятностные модели и статистические методы, чем больше данных, тем лучше. Это как бросать монетку: можешь десять раз подряд выкинуть орла, но набольших данных будет 50/50.

3️⃣ Графоаналитический:
Визуализация движения. Метод основан на визуализации работы. Построение ГИР инфраструктуры. На нем отображается поминутный план работы объекта инфраструктуры. Наглядное отображение технологии работы терминала и используемых ресурсов. Наиболее удобоварим и наиболее трудозатратен.

4️⃣ Имитационное моделирование:
Виртуальный мир железных дорог
Это уже не метод, а целое искусство. Можно учесть любой фантазируемый параметр, если модель отлажена, то это еще и молниеносно.

5️⃣ Реальные физические эксперименты:
Об этом чуть позже.

Что же лучше?
Давайте пойдем от обратного.

Построение ГИР не учитывает:
🛑 управление процессами;
🛑 взаимодействие случайных процессов;
🛑 нет возможности создать и обработать большой массив данных для оценки различных параметров. Например, из-за какой операции возникают наибольшие простои на определенных путях.

При расчете по формулам из утвержденных методик и инструкций помимо предыдущих недостатков дополнительно опускается фактор
🛑 внутренняя структура исследуемого объекта (например, связь «стрелочная горловина + выставочные пути +технология работы») и вытекающие из этого последствия (например, определение «узких мест»).

Если учитывать ж.-д. станцию, как СМО, то нивелируется фактор взаимодействия случайных процессов.
🛑 Однако, другие перечисленные ранее недостатки остаются.

В результате применение рассмотренных методов приводит к завышению или к занижению потребностей инфраструктуры, что влечет неэффективное расходование 💰.

Имитационное моделирование позволяет учесть все перечисленные факторы, однако есть и свои сложности:
📍 самый трудоемкий процесс (за исключением бесконечного создания ГИР);
📍 каждая имитационная модель уникальна ввиду особенностей инфраструктуры, технологии и требуемых оптимизационных составляющих.

🔥 Идеальный вариант5️⃣: конструктор "железная дорога" (свои варианты👇). Главный недостаток: придётся долго проводить эксперименты, но зато весело.

А если хотите имитационную модель - обращайтесь.
Найдем "узкие места", предскажем будущие ограничения, внедрим центр компетенций по использованию моделей.

#Имитационное_моделирование
#Идеальная_модель

Когда зародилось имитационное моделирование железнодорожной инфраструктуры?

🚂1730г. – На одних из угольных копей в Англии устроен путь из двух деревянных брусьев, пространство между которыми было засыпано щебнем и гравием;
🚂1825г. – Первая железная дорога «Дарлингтон – Стоктон»;
🚂1837г. – Первая железная дорога в России из Петербурга в Царское Село протяженностью 27 км;
🚂1868 г. – И.О. Рерберг ставит вопрос о необходимом количестве запасных путей на станциях;
🚂1905г. – Опубликована первая формула для аналитического метода обоснования путевого развития железнодорожной станций была опубликована В. Н. Образцовым. Количество путей предлагалось определять через отношение продолжительности уборки поезда с пути к минимальному интервалу прибытия поездов;
🚂1960-1961 гг. – создан язык имитационного моделирования GPSS Дж.Гордоном;
🚂1971 г. – К.К. Таль в своих трудах впервые начал разрабатывать методы имитационного моделирования станционных процессов для применения в проектировании железнодорожных станций. Результатом его работы была программа расчёта пропускной способности участковых станций на ЭВМ БЭСМ-4.

💬Сегодня создано большое количество универсальных и специализированных систем моделирования работы транспорта. Большинство систем имеют схожие возможности, наиболее часто упоминаемые и типичные: Аrena, Anylogic, AwroraW, ИСУЖТ ТС, Enterprise Dynamics, Extendsim Pro, Flexsim, Simul8 Professional, Plant Simulation, OpenTrack, RailSys, Villon, ИСТРА, ИМЕТРА и др. В их числе мультиагентные системы: NetLogo, VisualBots, REPAST, Smart Railways и др.; специализированные программные продукты: PASSER, PROGO, SOAP84, Synchro, TEAPAC/N OSTOP, TRAN SYT-7F, TSDWIN, TS/PPDraft, SATURN, TransCad, EMME/2, TRIPS, DRACULA, PARAMICS, VISSIM, AIMSUN, PTV и др.

#История
#Виды_ПО

Регистрация программ для ЭВМ в России по тематике имитационное моделирование

С 2013г. в России зарегистрировано
🖌210 258 программ для ЭВМ.
🖌3381 (1,6%) программа для ЭВМ в области имитационного моделирования.
🖌57 (0,03%) из них программ в железнодорожной области.
🖌7 из них позволяют создавать подробные имитационные модели железнодорожных станций для решения специализированных задач.

И, он такой один:
🔥 Имитационный комплекс исследования развития железнодорожных станций и линий
Область применения: исследование качества инфраструктурных и технологических решений на существующих и проектируемых станциях, в узлах и на полигонах железных дорог, оптимизация использования текущих ресурсов элементов инфраструктуры объектов железнодорожного транспорта, оптимизация технологии работы объекта за счет выявления его "узких мест" и оценки их влияния на пропускные и перерабатывающие способности объекта. Программа предназначена для использования проектными, научно-исследовательскими и экспертными организациями при оценке эффективности вариантов развития инфраструктуры и технологии работы объектов железнодорожного транспорта.

Дайджест новостей 15.06.2024 - 21.06.2024:

👀 РЖД открыли движение поездов по вторым путям на двух перегонах БАМа в Хабаровском крае и Амурской области
Движение поездов по новым путям на перегонах Лумбир – Хорогочи (Амурская область) и Нальды – Дуссе-Алинь (Хабаровский край) открыто после переключения на новую цифровую систему управления.

👀Экспортные перевозки удобрений за 5 месяцев 2024 года выросли на 17,9%
За 5 месяцев 2024 года по сети РЖД на экспорт отправлено 13,7 млн тонн удобрений. Наибольшие объемы погружены в Пермском крае (7,7 млн тонн, +45,3%).

👀Перевозка морепродуктов из Приморья за 5 месяцев выросла на 8,1% (всего 307,6 тыс.тонн)

👀Первые два состава с углем из России в Индию прошли по МТК Север – Юг
Маршрут Россия - Казахстан - Туркменистан (перегрузка на колею 1435) - Иран (порт Бендер-Аббас, далее морем) – Индия

👀На Терминале НТК в Усть-Луге активно идёт строительство двухпутной станции разгрузки вагонов с двумя технологическими линиями
В порту Усть-Луга «Национальная транспортная компания» презентовала в новый терминал перевалки минеральных удобрений.
Мощность первой очереди составит 7-8 млн тонн в год. Перспективная мощность терминала планируется на уровне 14 млн тонн в год.
В первом квартале 2024 года перевалка удобрений только в портах Балтийского бассейна выросла на 43% (более 7,5 млн тонн). Российские производители удобрений считают, что по итогам текущего года экспорт минеральных удобрений из России может достичь абсолютного рекорда — 44 млн тонн (+10% к итогам 2023 года).

👀У виртуального консультанта РЖД ВиКО появились новые функции

👀Программный комплекс «Прогнозирование пассажиропотоков» позволяет сократить время оценки инфраструктурных проектов
Первый модуль – «Пассажиропоток» – отвечает за прогнозирование междугородних и межрегиональных пассажиропотоков.
В рамках второго модуля – «Агломерация» – производится моделирование пассажиропотоков на внутрирегиональном уровне.
Третий модуль системы – это модуль «ТПУ и вокзалы». В нем производится микромоделирование поведения пассажиров в транспортно-пересадочных узлах и вокзальных комплексах.

👀К 2030 году на сети РЖД может появиться 4 цифровых железнодорожных станции
Тиражирование решений предусматривается на четырёх крупнейших сортировочных станциях с перспективой внедрения на всех станциях первого класса.
#Цифровые_решения
#Инфраструктурные_проекты
#Объемы_перевозок

Перевезено грузов железнодорожном транспортом:
– 1359 млн т в 2020 г.;
– 1404 млн т в 2021 г.;
– 1351 млн т в 2022 г.

Рабочий парк груженых железнодорожных вагонов при этом составил:
– 342 тыс.шт. в 2020 г.;
– 396 тыс.шт. в 2021 г.;
– 446 тыс.шт. в 2022 г.

Ответ для предыдущего поста: На фоне снижения грузовых перевозок на 8 млн.т. в год (2020-2022 гг.) появились дополнительные 100 000 груженых вагонов (2020-2022 гг.) для перевозки пассажиров.

#Статистика_жд

При согласовании результатов имитационного моделирования часто смотрят на то, сколько учтено сценариев технологии работы жд инфраструктуры.

ТОП-10 динамических параметров, изменение которых наиболее востребовано в имитационной модели, по мнению пользователей-технологов:

🚆1. Размеры движения поездов в сутки.

🚆2. Гибкое расписание движения поездов.

🚆3. Количество вагонов в поезде.

🚆4. Пути приема в маршруте.

🚆5. Сценарий технологии работы ж/д инфраструктуры.

🚆6. Составность поезда в соответствии натурным листам.

🚆7. Накопление вагонов на путях с различными интервалами накопления.

🚆8. Продолжительность выполнения операции.

🚆9. Продолжительность выполнения операции на 1 вагон.

🚆10. Отказ в работе ресурса.

Ниже можно проголосовать за свой вариант или написать его в комментарии (там тоже будет голосование).

Краткая характеристика способов изменения параметров здесь.

Краткая характеристика способов изменения динамических параметров в имитационной модели

🚆1. Размеры движения поездов в сутки.

Изменение параметра согласно нормальному закону распределения.

🚆2. Гибкое расписание движения поездов.

Поступление заявок первых операций в категории на объект согласно закону распределения Эрланга.

🚆3. Количество вагонов в поезде.

Изменение параметра согласно нормальному закону распределения.

🚆4. Пути приема в маршруте.

Задание пути (конечной точки маршрута) через логическое «или». Захват секций для маршрута в ходе моделинга – автоматический.

🚆5. Сценарий технологии работы ж/д инфраструктуры.

Задание альтернативных сценариев. Выбор сценария исходя из параметров «частота» или «доступный к реализации с приоритезацией».

🚆6. Составность поезда (на этому тему есть пост).

Учет различной составности категории поезда в соответствии натурным листам. Выбор натурного листа по параметру «частота».

🚆7. Накопление.

Задание интервала требуемого накопления вагонов. Задание через логическое «или» нескольких вариантов накопления, для каждого варианта накопления должен быть свой сценарий дальнейшей работы.

🚆8. Продолжительность выполнения операции.

Изменение параметра согласно нормальному закону распределения (+ тяговые расчеты).

🚆9. Продолжительность выполнения операции на 1 вагон.

Расчёт входе моделинга согласно количеству вагонов в операции.

🚆10. Отказ в работе ресурса.

Задание отказа в работе ресурса инфраструктуры/устройства по параметру «частота».

7 Принципов приоритезации в имитационной модели

При наличии различных вариантов того, что же делать с операцией (какие ресурсы ей захватить, реализоваться ей или подождать лучшего времени) или в целом по какому сценарию работать – мы хотим понять, а как лучше то? Для этого надо правильно расставить приоритеты (в жизни это тоже работает).

От расстановки приоритета может зависеть завершиться или нет имитационный эксперимент. Неверная приоритезация категорий или использования ресурсов даже не на максимальных объемах работы может привести к лавинообразному росту простоев и, следовательно, к «затыку» модели.

Какую приоритезацию используем мы?

🚥 1. Приоритет категории (вводиться вручную, для каждого размера движения категории рассчитывается поправочных приоритет, чтобы ранее поступившая операция имела больший приоритет по отношению к другим операциям своей категории);

🚥 2. Приоритет операции (по умолчанию, равен приоритету категории);

🚥 3. Приоритет выбора ресурсов:

🚧 3.1. Свободный;

🚧 3.2. Согласно положению путей в списках, отвечающих за корреспонденцию (например, конечный пункт маршрута у операции);

🚧 3.3. Опциональный выбор ресурсов при наличии вариантности в равнозначных условиях (настройка конфигурации модели на использование наиболее/наименее загруженных ресурсов);

🚧 3.4. Захват секций по наименьшей длине маршрута;

🚧 3.5. Захват секций в маршруте по последнему стрелочному переводу, ведущему на боковой путь;

🚧 3.6. Если варианты остались, то уже можно любой!

🚥 4. Наибольший приоритет на использование устройства у операции предка;

🚥 5. Приоритет выбора сценария по условиям, которые выполнились раньше остальных (например, выбор сценария после накопления);

🚥 6. Глубина моделирования (механизм потенциального отката модели в случае обнаружения враждебности или повышения приоритета для менее приоритетной операции);

🚥 7. Режим моделирования (глубокая проверка решения конфликтов, укрупненная проверка, бронирование – каждый режим использует свой алгоритм работы с приоритетом категорий и операций).

📝 В этот перечень можно добавить приоритеты использования исходных данных модели в случае пересечения значений (например, значение параметра по умолчанию и отдельно присвоенное значение для параметра на топологии объекта или в операции), но это уже совсем другая история.

Какую приоритезацию вы используете в своих моделях?