Моделирование пассажиропотоков в пересадочном узле Малого кольца Московской железной дороги

Описание проблемы




Запуск пассажирского движения по Малому кольцу Московской железной дороги, планирующийся на 2016 год, должен существенно снизить напряжение на дорожную сеть Москвы и разгрузить метро. Многие станции этой дороги будут связаны с метрополитеном и радиальными ветками железной дороги с помощью многофункциональных транспортно-пересадочных узлов (ТПУ). Пассажиропотоки на одном из будущих узлов были смоделированы при помощи AnyLogic компанией «ИТС Консалтинг» для ОАО «Московская кольцевая железная дорога» (МКЖД). Имитационное моделирование было призвано наглядно отобразить процесс работы будущего транспортно-пересадочного узла.


Целью моделирования являлась оценка работоспособности ТПУ «Черкизово» при пиковых нагрузках по пассажиропотоку для выявления лимитирующих элементов, ограничивающих пропускную способность ТПУ (коридоры, лестницы, эскалаторы, турникеты, кассы, автоматы по продаже билетов и др.). Работа ТПУ считалась нормальной, если за исследуемый период времени (час пик с 8:00 до 9:00) не наступало затруднений при передвижении пассажиров в ТПУ и их обслуживании в сервисах.


Решение




Модель ТПУ «Черкизово» использует пешеходную и железнодорожную библиотеки AnyLogic. Для визуализации модели использовался встроенный в программу функционал 3D-анимации. В модели ТПУ «Черкизово» интегрированы перспективная станция ОАО «МКЖД» и существующая станция метрополитена «Черкизовская». Модель состоит из следующих элементов:

  • Северный и южный терминалы МКЖД;
  • Северный и южный павильоны метрополитена;
  • Северный и южный переходы из метрополитена к МКЖД;
  • Платформы метрополитена и МКЖД.

Пассажиры приходят в терминал пешком или осуществляют пересадки между МКЖД и метро, наземным общественным транспортом и личным транспортом. Алгоритмы передвижения пассажиров на вход и выход представлены на схемах ниже.


Алгоритмы движения пассажиров

Алгортимы передвижения пассажиров на вход и выход.


Для создания корректной модели учитывались такие особенности моделируемой системы как:

  • Неравномерность распределения нагрузки на терминалы ТПУ;
  • График прибытия поездов МКЖД и метрополитена (залповое распределение пассажиров во времени);
  • Неравномерность распределения пассажиров в составе электропоездов МКЖД и метрополитена (в вагонах ближе к выходу пассажиров больше);
  • Процентное соотношение пассажиров, имеющих и не имеющих проездные документы;
  • Процентное соотношение пассажиров, приобретающих билеты в кассах и автоматах;
  • Учёт льготных категорий граждан, покупающих билеты только в кассах при предоставлении необходимых документов (увеличивает время обслуживания в кассах).

Моделирование проводилось по исходным данным, предоставляемым заказчиком, среди которых были:

  • Характеристики составов, вагонов, эскалаторов, платформ и турникетов;
  • Распределение пассажиропотока по количеству входов и выходов, билетным кассам, автоматам по продаже билетов, а также распределение пассажиров по составу поезда и по платформе;
  • Время на обслуживание одного пассажира в кассе и автомате по продаже билетов, время прохода через турникеты, время стоянки поезда на платформе;
  • Скорость движения пассажиров пешком и скорость движения поездов вдоль платформы.

Результаты




Моделирование Терминал МКЖД показало, что рассмотренное планировочное решение ТПУ «Черкизово» полностью справляется с заданной нагрузкой и имеет запас по лимитирующим элементам. Однако ожидается, что в условиях увеличения пассажиропотока движение будет затруднено из-за очередей в кассах, так как они расположены на пути основного потока пассажиров – по ходу следования к турникетам.


Чтобы оптимизировать нагрузку на билетные кассы и автоматы по продаже билетов, а также снизить продолжительность обслуживания пассажиров, Заказчику рекомендовано реализовать комплекс маркетинговых мероприятий, направленных на снижение количества обращений в билетные кассы и стимулирование покупки билетов в автоматах и использования других современных технологий оплаты проезда. Также Заказчику рекомендовано уменьшить количество автоматов по продаже билетов, так как часть из них не будет использоваться даже в случае перераспределения пассажиров между кассами и автоматами.


Модель ТПУ «Черкизово» в дальнейшем будет использоваться специалистами ОАО «МКЖД» для определения оптимальных параметров других пересадочных узлов. Кроме того, на базе модели будут проводиться исследования поведения пассажиров при возникновении нештатных ситуаций (пожар в терминале, отказ эскалатора и т.д.).


По результатам работы получен положительный отзыв от руководства ОАО «МКЖД».


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 аэропорту Франкфурта
    Аэропорт Франкфурта, крупнейший международный авиационный узел, внедрил систему активного управления терминалом для контроля пассажиропотоков с помощью динамических электронных табло. Система основана на измерении текущего пассажиропотока и прогнозировании его изменений посредством симуляционной модели, разработанной с использованием инструмента имитационного моделирования AnyLogic.
  • 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.