Проблема
Компании, обслуживающие подвижные составы, сталкиваются с различными трудностями и проблемами. Одна из таких проблем заключается в том, что увеличение суммарной нагрузки на депо может привести к сбоям в его работе. Проведение перепланировки железнодорожного депо может помочь решить возникшие затруднения, в том числе устранить заторы на путях и гармонизировать техобслуживание смешанного парка поездов (с ж/д составами разного типа), а также повысить пропускную способность депо. Для осуществления перепланировки можно создать модель уже существующего депо, проанализировать те элементы, в работе которых наблюдаются нарушения, и разработать решения. Далее с помощью экспериментов с моделью можно проверить, смогут ли эти нововведения сделать систему более эффективной и устойчивой к нагрузкам.
Компания Advisian — независимое консалтинговое подразделение группы компаний Worley Parsons Group с филиалами в 19 странах мира. Advisian было поручено создать модель одного из крупнейших в Австралии железнодорожных центров технического обслуживания и ремонта. В этом центре проводится плановое техническое обслуживание, ремонт и отстой как региональных, так и пригородных поездов. Депо было сильно перегружено, и управляющая компания хотела выявить причины перегруженности и разработать методы её устранения. Кроме того управляющая компания хотела иметь возможность протестировать работу депо с новой планировкой при максимальной загрузке и с учетом инфраструктурных ограничений, а также оптимизировать работу со смешанным парком поездов.
От компании Advisian требовалось создать программное средство, позволяющее моделировать техническое обслуживание поездов, которое помогло бы:
- определить продуктивность и эффективность работы железнодорожного депо в целом;
- проанализировать последствия добавления новых поездов на работу депо;
- определить эксплуатационные ограничения;
- протестировать предлагаемые изменения в инфраструктуре депо.
С помощью имитационного моделирования компания Advisian смогла создать цифровую копию центра технического обслуживания со всеми проводимыми на нём операциями, проанализировать их динамику и протестировать различные варианты улучшения выполняемых в центре работ.
Решение
Моделирование планировки депо техобслуживания (нажмите, чтобы увеличить)
Консультанты компании Advisian выбрали AnyLogic для моделирования и визуализации железнодорожных узлов и транспортных систем. Разработчики активно использовали железнодорожную библиотеку AnyLogic — набор инструментов для детального моделирования железнодорожных процессов и объектов. В нём есть готовые объекты с предзаданной логикой действий в рамках симуляции техобслуживания, включая железнодорожные вагоны, локомотивы и железнодорожные пути. Кроме того, в программном обеспечении предусмотрена возможность создания реалистичной двухмерной и трехмерной анимации модели.
В депо обслуживаются разные типы поездов, поэтому разработчики отразили в модели операции со смешанным парком, проследили, как в реальном времени меняются рабочие процессы на предприятии, и получили представление о возможных структурных изменениях.
Имитационная модель планировки железнодорожного депо (нажмите, чтобы увеличить)
Моделируемые операции основывались на реальном расписании поездов. Благодаря реализованной в AnyLogic возможности ввода данных из внешних источников модель удалось связать с базой данных. В результате в модель можно загружать данные как в автономном режиме, так и в режиме реального времени. Подробная модель позволила специалистам выявить скрытые взаимосвязи, лучше понять рабочие процессы в депо техобслуживания и повысить их эффективность.
Однако главные выводы помогла сделать статистика модели. Она отразила статистику по поведению моделируемой системы на графиках и позволила проанализировать важные для функционирования депо показатели. Например, для предотвращения заторов и достижения остальных целей, прежде всего, необходимо было понять, как используются железнодорожные пути на определенных участках депо. Поэтому для дальнейшего анализа была собрана и отображена на графике статистика использования путей на каждом таком участке. Эти статистические данные впоследствии можно было легко экспортировать в формат Excel-таблиц.
Статистика, полученная с помощью модели планировки железнодорожного депо (нажмите, чтобы увеличить)
Результат
С помощью AnyLogic разработчики определили:
- Максимальную вместимость депо, учитывая инфраструктурные и технологические ограничения.
- Узкие места текущей планировки предприятия, служившие причиной заторов и перегруженности по всему объекту.
Имитационное моделирование позволило провести основательный анализ работы депо, а также помогло разработать возможные изменения его планировки и состава парка, проверить их влияние на работу объекта и оценить их эффективность.