Проблема
Пассажирские железнодорожные перевозки в России — сфера со своей спецификой. Из-за нерентабельности пригородные ж/д маршруты часто сокращают. Это может негативно сказаться не только на пассажирах, но и на социально-экономической ситуации в регионах.
С ситуацией сокращения пригородных ж/д маршрутов столкнулось руководство Центрального федерального округа. Чтобы снизить вероятность негативных последствий от отмены ж/д рейсов, они решили параллельно спланировать альтернативные автобусные маршруты.
Задачу планирования топологии альтернативных маршрутов и определения экономического эффекта от их создания руководство поручило консультантам компании Фокус Групп. Для тестирования и оценки эффективности консультанты выбрали метод имитационного моделирования. С его помощью они смогли бы в безрисковой среде спланировать и проанализировать варианты топологии транспортной системы, понаблюдать за её работой в динамике и оценить финансовую эффективность.
Таким образом, перед консультантами стояла задача создать модель, которая бы являлась системой поддержки принятия решений. СППР должна была помочь:
- отразить текущую транспортную ситуацию в регионе;
- сформировать альтернативные маршруты с учётом пассажиропотоков;
- спрогнозировать транспортную ситуацию по альтернативному сценарию;
- оценить экономический эффект планируемых изменений в транспортной системе региона.
Решение
Вид модели на Main (нажмите для увеличения)
Консультанты проанализировали существующие на рынке программные средства имитационного моделирования и выбрали AnyLogic для создания транспортно-логистической модели в связи с несколькими факторами:
- AnyLogic — единственное коммерческое ПО, которое поддерживает агентное моделирование.
- В модели AnyLogic можно интегрировать ГИС-карты и использовать их при анимации.
- Модель, созданную в AnyLogic, можно экспортировать в виде независимого от среды разработки Java-приложения.
- AnyLogic позволяет использовать Excel-шаблоны и базы данных для ввода и вывода данных.
С помощью агентного подхода консультанты задали поведение и правила взаимодействия типовых объектов: поселений, поездов, автобусов, ж/д станций и автобусных остановок. При этом данные по местоположению объектов загружались в модель в виде Excel-файла. Это значительно ускорило процесс построения модели. Все объекты располагались на ГИС-карте региона. Информация о реальных железнодорожных и автомобильных маршрутах загружалась автоматически.
(нажмите для увеличения)
ж/д станции и автобусные остановки
(нажмите для увеличения)
Когда модель была настроена, консультанты протестировали различные виды топологий транспортной сети с учётом финансовых показателей. Так консультанты смогли понять, какие альтернативные маршруты убыточны, а какие рентабельны.
Результат
В результате проекта было найдено шесть альтернативных автобусных маршрутов. Экономический анализ показал, что четыре из шести найденных маршрутов будут убыточными. Это информация позволит заказчику принимать обоснованные и взвешенные решения.
Модель передана заказчику в виде настраиваемого автономного приложения — СППР. Пользователи могут изменять входные данные, например, объем пассажиропотоков, проводить эксперименты с альтернативными маршрутами, сравнивать их эффективность с уже существующими и на основе этого принимать решения о замене маршрутов. Это приложение также можно переконфигурировать для планирования транспортного сообщения в других регионах.
По материалам статьи “Разработка имитационной модели пригородных пассажирских перевозок в центральном федеральном округе”, А. Дёмин
Упрощённая версия модели проекта: