Моделирование пассажиропотоков в аэропорту Франкфурта

 
Компания Fraport AG, эксплуатирующая несколько крупнейших международных аэропортов, является одним из глобальных игроков в индустрии аэропортов. Базовое предприятие Fraport AG — аэропорт Франкфурта — представляет собой ключевой международный авиационный узел с пропускной способностью более 140 тыс. пассажиров в день и более 80 взлетов и посадок в час.

Passenger Flow Simulation at Frankfurt Airport.pdf (569.03 KB)
fraport_airport.jpg
Франкфуртский аэропорт (источник: Fraport AG)

С 1980 по 2010 гг. пассажиропоток во Франкфуртском аэропорту увеличился примерно в три раза — с 17 до 53 млн пассажиров в год. За свою 75-летнюю историю существования этот аэропорт подвергался целому ряду различных модернизаций из-за необходимости постоянно адаптироваться к возрастающим потребностям. Поэтому Франкфуртский аэропорт сегодня — это очень сложный комплекс сооружений.


В определенный момент компания Fraport AG столкнулась с ограничениями по дальнейшему строительству своей инфраструктуры, поэтому в 2008 г. было решено разработать систему управления пассажиропотоком для увеличения эффективности использования существующих площадей и повышения качества обслуживания пассажиров. Например, эта задача могла быть решена с помощью сокращения задержек пассажиропотоков.


Созданная система активного управления терминалом обеспечила возможность контролировать потоки пассажиров в аэропорту. Для этого, например, были внедрены динамические электронные табло. В целом работа системы управления терминалом основана на измерении текущего пассажиропотока и прогнозировании его изменений.

passenger_flow_management_ru.jpg
Схема управления пассажиропотоком (источник: Fraport AG)

Видео модели(Источник: Fraport AG)

Центральным компонентом используемой методики прогнозирования является симуляционная модель, разработанная компанией acp-IT AG по заказу Fraport AG. Для этого использовалась среда моделирования InFrame Synapse Simulation Suite и система моделирования AnyLogic.


Основной целью разработчиков была не только высокая точность моделирования, но и наивысшая производительность системы, которая позволяла бы всего за считанные минуты получать прогноз пассажиропотока на несколько часов вперед. Кроме того, система должна была учитывать особенности всех важнейших элементов аэропорта, влияющих на пассажиропоток: 26 пунктов досмотра, 8 стоек регистрации, 15 пунктов пограничного контроля, 90 лестниц и лифтов, 266 дверей, 1 туннель, 3 станции автоматического поезда SkyLine, ну и, конечно, самое главное — пассажиры. Для того чтобы отобразить их в системе, были реализованы две математические модели: простая траекторная модель и так называемая модель социальных сил, учитывающая взаимодействия между людьми. Затем эти модели сравнивались между собой по уровню точности и производительности.


В результате как траекторная модель, так и модель социальных сил продемонстрировали необходимую точность симуляции, однако быстродействие траекторной модели оказалось в два раза выше: для выполнения симуляции потребовалось около 5 минут, что отвечало установленным требованиям по уровню производительности.


В настоящее время управляющие диспетчеры компании Fraport AG успешно используют разработанную симуляционную модель для оптимизации пассажиропотоков. Симуляция запускается около 300 раз в день, при этом генерируется около 15 Гб данных. Именно с помощью данной системы управления пассажирскими потоками компании Fraport AG удалось с легкостью справиться с самым большим наплывом пассажиров в августе 2011 г., достигавшим 5,5 млн человек, в результате чего этот месяц, несомненно, стал самым успешным за всю историю аэропорта.

simulation_start_screen.jpg
Стартовый экран симуляции (источник: Fraport AG)

passenger_flow_representation.jpg
Представление пассажиропотоков (источник: Fraport AG)

Другие проекты

  • Определение лучшего планировочного решения для вагонов электропоездов
    Крупнейшему предприятию России по производству пассажирских вагонов, Тверскому вагоностроительному заводу, требовалось оценить предлагаемые планировочные решения новых вагонов для электропоездов городского сообщения. Необходимо было сравнить время входа/выхода пассажиров для решений с разным количеством и шириной дверей и определить наилучший вариант планировки.
  • AnyLogic моделирует пассажиропоток на вокзалах к Олимпиаде Сочи-2014
    НИИАС, организация, специализирующейся на управлении движением и инфраструктурой железных дорог, смоделировала 5 вокзалов для совмещенной автомобильной и железной дороги Адлер — горноклиматический курорт Альпика-Сервис, строящейся для Олимпиады в Сочи.
  • Моделирование пассажиропотоков в пересадочном узле Малого кольца Московской железной дороги
    Запуск пассажирского движения по Малому кольцу Московской железной дороги должен снизить напряжение на дорожную сеть Москвы и разгрузить метро. Многие станции этой дороги будут связаны с метрополитеном и радиальными ветками железной дороги с помощью транспортно-пересадочных узлов. Пассажиропотоки на одном из будущих узлов были смоделированы при помощи AnyLogic компанией «ИТС Консалтинг» для ОАО «МКЖД».
  • AnyLogic избавляет Эйфелеву башню от туристических пробок
    Управляющая компания Эйфелевой башни (SETE) использовала AnyLogic для оптимизации потока туристов на этой достопримечательности. При помощи моделирования специалисты пришли к выводу о нецелесообразности реконструкции смотровых площадок башни.
  • С AnyLogic через Ла-Манш
    AREP, дочерняя компания SNCF Gares & Connexions, разработала имитационную модель, оптимизирующую работу терминала «Transmanche» Северного вокзала Парижа. Главной целью было уменьшить время ожидания на пунктах контроля пассажиров. Модель позволила оценить возможные затруднения в этой зоне.
  • Simulating Bicycle Sharing System with the Help of AnyLogic System Dynamic Modeling
    Sustainable bicycle transportation systems have generated broad expectations and have recently attracted focus in the scope of urban planning by alleviating traffic congestion and reducing noise and air pollution. Such bike sharing systems are easy-to-use and generally promoted by the public administration, operating by advertisement companies, transportation operators and, and public organizations.
  • Using Pedestrian Library to Create a New Look for an Art Gallery
    Fair Dynamics, a Milan based consulting company with a distinct aspect towards simulation modeling, was engaged in developing The Ametria project, a contemporary art exhibition held in the Athens’ Benaki Museum. AnyLogic simulation modeling let engineers see where the artworks could be placed, as well as show how people could move inside the gallery.