Общие принципы планирования создания имитационных моделей

📍Целенаправленность — планирование рассматривается, как процесс развертывания главной цели модели в совокупность подцелей, задач и работ.

📍Комплексность — означает полный охват научных, проектных, организационных, производственных и других мероприятий и работ, направленных на достижения целей модели.

📍Сбалансированность по ресурсам – планы не должны содержать элементов, не обеспеченных ресурсами.

📍Системность — рассмотрение модели, как целостной структуры с определением взаимосвязей между составляющими.

📍Гибкость — способность системы прогнозировать и учитывать изменения как во внешней, так и во внутренней среде.

📍Многофункциональность — планирование по всем функциям управления объекта имитационной модели.

📍Адаптивность — способность отвечать на изменения внешней и внутренней среды модели.

📍Непротиворечивость плана — обеспечение полной взаимосвязанности и преемственности принимаемых решений.

Дайджест новостей 13.07.2024-19.07.2024

👀 Две крупнейшие сортировки Центрального транспортного узла были переведены на цифровое управление
В рамках проекта ОАО «РЖД» «Цифровая сортировочная станция» на «цифру» были переведены две сортировочные станции – Орехово-Зуево и Бекасово.
Переход на микропроцессорную централизацию управления наряду с внедрением комплексной системы автоматизации управления сортировочным процессом позволит увеличить роспуск вагонов в автоматическом режиме до 92%, минимизировать вероятность ошибок при производстве маневровых передвижений.

👀 Отправление грузовых поездов по расписанию на Горьковской железной дороге в I полугодии 2024 года увеличилось на 50%
За 6 месяцев 2024 года на Горьковской железной дороге сформировано более 260 контейнерных поездов общим весом порядка 500 тыс. тонн и почти 100 грузовых экспрессов, которые перевезли порядка 200 тыс. тонн грузов

👀 Про и рыбку съесть, и поприятнее сесть
Новые санкции против «Трансконтейнера» от западных «партнёров» и необходимость транспортного коридора из России.
Ограничения есть и рост перевозок есть, так например, по данным компании FESCO, в январе — мае объём рынка контейнеров вырос на 10%. Добавили процентов внутренние перевозки и транзит, в целом FESCO увеличила объем перевозок между Китаем и Владивостоком на 9%.

👀 Увеличение пропускной способности БАМа и Транссиба в направлении дальневосточных портов
На Дальневосточной железной дороге открыто движение по двум новым разъездам на перегонах Апетенок — Ижак и Ижак — Ульяновский Строитель после переключения на новую цифровую систему управления.
Открыто движение поездов на новом разъезде 2947 км перегона Меун — Дрогошевск.
Проложили второй путь на западном подходе к Новому Кузнецовскому тоннелю на БАМе (участок Оунэ — Высокогорная).

За 6 месяцев 2024 года Дивизион «Железные дороги» Нацпроектстроя оснастил современной российской автоматикой 22 объекта БАМа и Транссиба в Амурской области, Хабаровском крае и Республике Бурятия.

👀 Минэнерго рассчитывает на сохранение приоритета поставок топлива по железной дороге.
РЖД повысили приоритетность поставок нефтепродуктов по железной дороге - в марте она была изменена с шестой на третью, это изменение действует до сентября.

Приоритет ж.-д. перевозок нефтепродуктов и угля снижает доступность доставки контейнеров на Дальний Восток

и тут же Банк России отметил сохраняющиеся проблемы с ж.-д. доставкой контейнеров в ДФО.

👀 Северная железная дорога реконструирует станцию Череповец-II
Новая инфраструктура даст возможность формировать поезда длиной до 74 вагонов, что снизит потребность в маневровых операциях и в целом увеличит скорость обработки составов.
Реконструкция Череповецкого узла идет с 2007 года.

В 2022 и 2023 годах мы как раз разрабатывали имитационные модели для АО «Апатит» (Азотный комплекс) с примыканием к станции Череповец-II с целью разработки технически и экономически обоснованных мероприятий развития железнодорожной транспортной инфраструктуры необходимых для обеспечения увеличения грузооборота.

#Цифровые_решения #Инфраструктурные_проекты #Объемы_перевозок

Зачем связывать данные между различными системами хранения?

Такая задача возникает при необходимости связать АСУ-АСУ (автоматизированная система управления) или интегрировать имитационную модель с информационными системами для цифрового двойника.

Инструмент: интеграционная шина данных.
Какие проблемы решает этот инструмент?

1. Осуществление обмена данными в режиме реального времени, что повышает оперативность и точность информационных потоков.

2. Создание единого канала для обмена данными между различными системами для автоматизации этого процессе.

Отсутствие централизованного механизма интеграции может приводить к сложностям в обмене и передаче данных между системами.

3. Синхронизация данных между различными системами с целью минимизации дублирования и обеспечения единообразия информации. Таким образом, создается единое хранилище данных, что позволяет улучшить отчетность и аналитику.

4. Упрощение процессов поддержки и обновления систем.

Многие компании имеют различные системы, разработанные на разных платформах и с использованием различных технологий. Поддержка и обновление таких систем может быть сложной и затратной задачей!

Мы в среднем стали жить лучше
Или что нам говорит статистика по пассажирским перевозкам

В 2000 году доля пассажирооборота, приходящаяся на воздушный транспорт, была 10,9%; по итогам 2023 года доля выросла до 46,9%, хотя в 2019 она составляла 50,8% (за 2023 год доля выросла на 2,1% по отношению к 2022 году). Пассажирооборот по всем видам транспорта за 2023 год составил 564 млрд пасс.-км (уровень 2017 года). В 2019 году был пик в 635,2 млрд пасс.-км и далее откат в 2020 году с последующим ростом.

По ж.-д. транспорту пассажирооборот увеличился за 2023 год на 14 млрд пасс.-км до 138 млрд пасс.-км, это уровень 2006 и 2011 гг.

В 2000 году перевозки пассажиров составляли 44 839 млн человек, а к 2023 году перевозки сократились до 15 179 млн человек по всем видам транспорта. Где же тут улучшение?
А вот где: люди стали богаче и перестали ездить автобусами, трамваями и троллейбусами, перевозки по этим видам транспорта сократились на 28 354 млн человек за рассматриваемый период. При этом среди всех видов транспорта доля автомобильного в целом выросла с 51,2% в 2000 году до 59,1% в 2023 году (кстати на электрички приходится треть от всех видов транспорта).
В авиаперевозках рост на 84 млн человек (2000-2023 гг.), по ж.-д. транспорту цифры в относительном масштабе повторяют данные по пассажирообороту.

Кейс: Нормы проектирования против имитационного моделирования
В ходе моделирования обосновано снижение капитальных затрат более чем на 60 млн руб.

Необходимость в этой работе возникла в связи с изменением рынка готовой продукции, и, как следствие, возросшим объёмом маневровой работы по расформированию порожних передач, с которым станция XXXXX не справлялась.
Цель работы – найти оптимальное решение для обеспечения объёма отгрузки готовой продукции в объёме 10 маршрутов в сутки с учётом необходимости производства маневровых работ по расформированию порожних составов.
В ходе предпроектной проработки вариантов реконструкции станции были рекомендованы к моделированию 2 варианта сортировочного парка:
1. С горкой малой мощности;
2. С профилированной вытяжкой.
Первый вариант появился исходя из норм проектирования, второй – как альтернативный.
Вариант для дальнейшего проектирования выбран по критерию минимума капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
2 часть.⏬

1 часть.⏫
2 часть.
Полученные результаты модельных экспериментов работы станции по вариантам её реконструкции показывают, что реализация предложенных проектных решений по любому из них обеспечит перерабатывающую способность станции на уровне выше прогнозируемой.

Для стабильного функционирования станции на различные размеры работы необходимое количество маневровых локомотивов при расформировании разборочных составов на профилированном вытяжном пути меньше, чем при расформировании разборочных составов на сортировочной горке. Это связано с тем, что в варианте с устройством сортировочной горки недостаточная длина сортировочных путей вызывает необходимость дополнительных перестановок групп вагонов.

Дайджест новостей
👀 Экспортные перевозки удобрений за 6 месяцев 2024 года выросли на 16,8%
В направлении портов Северо-Запада перевезли 11,9 млн тонн (+26%).
А сколько еще перевезут…

В рамках комплексного инвестиционного проекта «Развитие и обновление железнодорожной инфраструктуры на подходах к портам Северо-Западного бассейна» объемы перевозок должны достигнуть 170 млн тонн в 2025 году и 220 млн тонн в 2030 году.

👀 А со станций СКЖД в порты АЧБ за 6 месяцев 2024 г отправили 11,3 млн тонн экспортных грузов, что на 6,5% превышает показатель аналогичного периода прошлого года.

👀 РЖД нарастили перевозки грузов через ж.-д. погранпереходы с КНР на 18,8%
С начала 2024 года перевезли в экспортно-импортном сообщении через ж.-д. переходы с Китаем 20,2 млн тонн грузов.

👀 Скорость движения на железной дороге снижается
По итогам 6 месяцев 2024 г.:
– оборот грузового вагона рабочего парка составил 481,8 ч (под грузовыми операциями 226,8 ч);
– участковая скорость – 36,5 км/час
– техническая скорость –41,2 км/час
– средняя скорость доставки отправки – 372,0 км/сутки
А для снижения простоя грузовых вагонов «Промжелдортранс»👀 предложил использовать свои маневровые локомотивы на путях общего пользования для оптимизации технологии работы станции примыкания. В копилку доводов можно добавить👇

👀 РЖД до 2035 года потребуется 9,9 тысячи локомотивов при ожидаемом дефиците в 1,5 тысячи
В ближайшее десятилетие, начиная с 2025 года, потребность ОАО «РЖД» в новых локомотивах будет держаться на уровне 800-900 единиц ежегодно. Это связано со строительством Восточного полигона, примерных планов на перевозку и необходимостью замены советского подвижного состава, пик списания которого придется на 2026-27 годы.

👀 Инвестиции российских компаний в цифровые технологии увеличились на 80% за 4 года
И достигли свыше 4 трлн рублей. За это время объем средств, направленных на развитие IT-инфраструктуры, увеличился на треть — до 1,5 трлн рублей, а на внедрение программных продуктов — в 2,5 раза. С 2020 года продажи российских программных продуктов и других цифровых решений увеличились более чем вдвое, а готовых пакетных решений в различных отраслях экономики — в пять раз.

👀 Быстро, четко и аккуратно – мастерская работа крановщиков Владивостокского морского торгового порта – однозначно рекомендуется к просмотру.

#Цифровые_решения #Инфраструктурные_проекты #Объемы_перевозок

Методы планирования ресурсов в имитационной модели
Существуют два основных метода планирования ресурсов для любого проекта: прямой и обратный.

🔍Прямой.
Ресурсное планирование при внешних ограничениях. Предполагается, что есть цели проекта, под который создается имитационная модель, с наивысшим приоритетом. Ограничения по количеству ресурсов возникают после реализации целей проекта для повышения эффективности проекта.
Здесь можно использовать два подхода:
📈1. Мы задаем минимальную конфигурацию из ресурсов и определяем, чего мы можем достичь, и далее итеративно наращиваем ресурсы.
➕ Учитывается этапность развития транспортной системы;
➖ Высокие трудозатраты на синтез и отладку модели, т.к. на каждом этапе могут возникать структурные изменения.
📉2. Мы задаем неограниченные ресурсы в модели и итеративно снижаем их до тех пор пока не придем к реализации целей проекта с требуемыми запасами надежности.
➕ Более низкие трудозатраты на синтез и отладку модели, высокая прогнозируемость возникновения «узких мест»;
➖ Не учитывается этапность развития транспортной системы от более низкого состояния.

🔎Обратный.
Планирование при ограниченных ресурсах. Предполагается, что первоначально заданное количество доступных ресурсов не может быть изменено и является основным ограничением модели. В этом случае происходит определение целей проекта, которые возможно достигнуть. Меняем незначительно конфигурацию ресурсов в рамках бюджета, основной упор на технологические мероприятия.

Модель организации движения поездов

Модель определяется через различные значения параметров пропускной способности (ПС):
📍Числа поездов – L1 (задается спросом);
📍Скорости поездов – L2 (конструкционные особенности подвижного состава);
📍Числа типов поездов – L3 (определяется рынком перевозчиков);
📍Устойчивости движения поездов – L4 (влияние 1 мин задержки 1 поезда на задержки других поездов в расписании; величина относительная, обозначает максимально допустимый предел опоздания).

Теоретически представляя ПС в виде четырехгранной фигуры, углы которой образованы значениями параметров на соответствующих осях, и обозначая длины граней фигуры L1, L2, L3, L4, можно говорить о взаимосвязи параметров ПС в рамках модели:
L1 + L2 + L3 + L4 = Constant - формула устанавливает баланс параметров ПС при организации различных видов движения. На рисунке представлен требуемый вид соотношения параметров при организации поездов по различным видам движения.

Управление пассажиропотоками ж.-д. вокзалов на основе моделирования динамики движения пассажиров
🚶‍♂️1 пост из серии.

Моделирование позволяет решать задачи анализа функционально-пространственной организации пассажиропотоков с учетом минимизации времени их пребывания на вокзале. Методика моделирования строится на теориях термодинамики, коллективного интеллекта и динамики толпы. Развитие теории динамики толпы привело к созданию большого количества методов моделирования динамики движения потоков людей, которые используются в разных сферах. Особенность формализации процесса организации потоков пассажиров на ж.-д. вокзале при осуществлении пересадки заключается в технических и технологических параметрах пересадочных комплексов, гетерогенности потоков пассажиров и их неравномерным возникновением во времени и пространстве.

Существуют два подхода относительно представления потока: детерминированный и стохастический.

Примером детерминированных моделей, в основе которых функциональная зависимость между показателями, являются модели, в которых движение человека представляется, как движение физического потока (гидро- и газодинамические модели). В основе представления такого класса моделей есть предположения, что пассажиропоток постоянный, при этом существует прямая зависимость между его скоростью и плотностью, так называемая «фундаментальная диаграмма транспортного потока».

Данные модели можно поделить на следующие виды:
📝 модели, основанные на описании статических функциональных зависимостей параметров потока. Примеры:
📍модель Гринберга;
📍регрессионные модели для прогнозирования параметров потока.
📝 модели, которые описывают динамические связи параметров во времени и пространстве. Примеры:
📍 модель на основе уравнения Бюргерса;
📍 модель кинематической волны Лайтхилла – Уизема;
📍 графоаналитический метод Предтеченского;
📍 кинетическая модель потока Пригожина.

Через 5 лет после начала эксплуатации предусматривается строительство сплошного второго пути, говорят будет быстрее чем на БАМе🤔. На станции Бахты появятся перегрузочные терминалы. Ожидается после реализации проекта повышение пропускной способности на границе Казахстана и Китая на 20 млн тонн в год.

Новая линия составит 272 км