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.
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 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.
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, достигавшим 5,5 млн человек, в результате чего этот месяц, несомненно, стал самым успешным за всю историю аэропорта.
Стартовый экран симуляции (источник: Fraport AG)
Представление пассажиропотоков (источник: Fraport AG)
Passenger Flow Simulation at Frankfurt Airport.pdf (569.03 KB)