Особенности построения агентной имитационной модели железнодорожной станции

Павел Николаевич Мишкуров, Александр Нельевич Рахмангулов

Аннотация

Представлены решения по построению имитационных моделей железнодорожной станции на основе агентного подхода. Имитационные модели на железнодорожном транспорте традиционно используются как инструмент обоснования проектных решений. Основным ограничением имитационных моделей железнодорожной станции является специфика организации обработки поездов на уровне оперативного планирования в условиях возрастающей сложности структуры и неравномерности вагонопотоков. Оперативное управление железнодорожным транспортом на основе имитационных моделей требует решения задачи корректировки параметров модели с использованием данных информационной системы. Предлагается подход к построению имитационных моделей железнодорожных станций, основанный на комплексном использовании вспомогательного виртуального графа и агентной модели оперативного управления обработкой поездов. Разработан оригинальный алгоритм формирования виртуального графа железнодорожной станции. Представлена программная библиотека описания маневровой работы и функционала маневрового диспетчера в среде имитационного моделирования AnyLogic. Приведены результаты сравнительного анализа различных подходов к созданию имитационных моделей железнодорожных станций.

Ключевые слова

железнодорожная станция; имитационное моделирование; AnyLogic; маневровый диспетчер; транспортная сеть; маневровый рейс; агентный подход

Полный текст:

PDF>PDF

Литература

Осокин О.В. Интеллектуальное сопровождение производственных процессов на железнодорожном транспорте: дис. … д-ра техн. наук. М. 2014. 355 c.

Рахмангулов А.Н., Копылова О.А., Мишкуров П.Н. Железнодорожные транспортно-технологические системы: организация функционирования. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова, 2014. 300 c.

Michal G., Huynh N., Shukla N., Munoz A., Barthelemy J. RailNet: A simulation model for operational planning of rail freight // Transportation Research Procedia. 2017. Т. 25. С. 461-473. https://www.doi.org/10.1016/j.trpro.2017.05.426.

Rakhmangulov A., Sładkowski A., Osintsev N., Mishkurov P., Muravev D. Dynamic Optimization of Railcar Traffic Volumes at Railway Nodes. // Rail Transport—Systems Approach / A. Sładkowski. Cham: Springer Inter-national Publishing, 2017. С. 405-456. https://www.doi.org/10.1007/978-3-319-51502-1_10.

Персианов В.А., Курбатова А.В., Липатов А.Г. Информатизация управления и автоматизированного решения проектно-плановых задач на транспорте. М.: ООО «Транслит», 2017. 176 c.

Козлов П.А., Козлова В.П., Осокин О.В. Об экономической сущности транспорта // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. 2020. № 2. С. 57-59. https://www.doi.org/10.36535/0236-1914-2020-02-10.

Сорочкина И.С., Числов О.Н. Методы системного анализа и имитационного моделирования в работе предприятий промышленного железнодорожного транспорта // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2014. № 2. С. 115-120.

Козлов П.А., Колокольников В.С., Тушин Н.А., Осокин О.В. Об использовании моделей оптимального управления транспортными потоками // Вестник Уральского государственного университета путей сооб-щения. 2019. № 1. С. 60-69. https://www.doi.org/10.20291/2079-0392-2019-1-60-69.

Сай В.М., Кочнева Д.И. Моделирование оценки потребности региона в контейнерных перевозках // Мир транспорта. 2018. Т. 16. № 4. С. 160-178.

Мишкуров П.Н., Рахмангулов А.Н. Динамическая оптимизация вагонопотоков. М.: Русайнс, 2017. 110 c.

Muravev D., Hu H., Rakhmangulov A., Mishkurov P. Multi-agent optimization of the intermodal terminal main parameters by using AnyLogic simulation platform: Case study on the Ningbo-Zhoushan Port // International Journal of Information Management. 2021. Т. 57. С. 102133. https://www.doi.org/10.1016/j.ijinfomgt.2020.102133.

Li S., Lv H., Xu C., Chen T., Zou C. Optimized Train Path Selection Method for Daily Freight Train Scheduling // IEEE Access. 2020. Т. 8. С. 40777-40790. https://www.doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2976904.

Moeinaddini A., Shafahi Y., Hasany R. M. A simulation model for train movements in the rail network // Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Transport. 2019. Т. 172. № 3. С. 152-163. https://www.doi.org/10.1680/jtran.16.00082.

Alexandrov A., Bannikov D., Sirina N. Agent-based modeling of service maintenance and repair of rolling stock // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Т. 403. № 1. С. 12193. https://www.doi.org/10.1088/1755-1315/403/1/012193.

Wang J., Ghanem A., Rakha H., Du J. A rail transit simulation system for multi-modal energy-efficient routing applications // International Journal of Sustainable Transportation. 2021. Т. 15. № 3. С. 187-202. https://www.doi.org/10.1080/15568318.2020.1718809.

Joffe A. D., Wiggins M. W. Cross-task cue utilisation and situational awareness in learning to manage a simulated rail control task // Applied ergonomics. 2020. Т. 89. С. 103216. https://www.doi.org/10.1016/j.apergo.2020.103216.

Bažant M., Kavička A., Diviš R., Varga M. Simulation-Based Rail Traffic Optimizations Applying Multicriterial Evaluations of Variants // MENDEL. 2019. Т. 25. № 1. С. 139-146. https://www.doi.org/10.13164/mendel.2019.1.139.

Козлов П.А., Вакуленко С.П., Колокольников В.С. О построении интеллектуальных систем управления железнодорожными станциями // Наука и техника транспорта. 2019. № 2. С. 70-76.

Колокольников В.С., Слободянюк И.Г. Технология макромоделирования полигонов // Транспорт Урала. 2019. № 3. С. 48-51. https://www.doi.org/10.20291/1815-9400-2019-3-48-51.

Лукьянов В.А., Мишкуров П.Н., Копылова О.А. Логистическая модель транспортно-технологической системы промышленного предприятия // Бюллетень транспортной информации. 2019. Т. 293. № 11. С. 19-30.

Chislov O., Zadorozhniy V., Lomash D., Chebotareva E., Solop I., Bogachev T. Methodological Bases of Model-ing and Optimization of Transport Processes in the Interaction of Railways and Maritime Transport. // Modern Traffic Engineering in the System Approach to the Development of Traffic Networks / E. Macioszek [и др.]. Cham: Springer International Publishing, 2020. С. 79-89. https://www.doi.org/10.1007/978-3-030-34069-8_7.

Шмулевич М.И., Стариков А.Е. Особенности нормирования маневровой работы в имитационной модели станции // Мир транспорта. 2015. Т. 13. С. 198-212.

Александров А.Э., Сурин А.В., Шипулин А.В. Использование имитационных моделей в оперативном планировании поездной работы // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2015. Т. 60. № 4. С. 65-72.

Yang Z., Xiang D., Cheng Y. VR Panoramic Technology in Urban Rail Transit Vehicle Engineering Simulation System // IEEE Access. 2020. Т. 8. С. 140673-140681. https://www.doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3009326.

Хабаров В.И., Красникова К.В. Создание имитационной модели движения поездов с использованием мультиагентного и дискретно-событийного подходов на примере ЗападноСибирской железной дороги // Journal of Transsib Railway Studies. 2017. Т. 31. № 3. С. 143-154.

Калинина А.Р. Разработка имитационной модели узловой технической станции // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. 2015. Т. 4. № 2.

Меркулов А.В., Годяев А.И. Некоторые аспекты имитационного моделирования инфраструктуры железнодорожного участка // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2015. Т. 39. № 4. С. 109-116.

Wagg D. J., Worden K., Barthorpe R. J., Gardner P. Digital Twins: State-of-the-Art and Future Directions for Modeling and Simulation in Engineering Dynamics Applications // ASCE-ASME J Risk and Uncert in Engrg Sys Part B Mech Engrg. 2020. Т. 6. № 3. https://www.doi.org/10.1115/1.4046739.

Gillet B. E., Miller L. E., Johnson J. G. Vehicle dispatching — Sweep algorithm and extensions. // Disaggregation / L. P. Ritzman [и др.]. Dordrecht: Springer Netherlands, 1979. С. 471-483. https://www.doi.org/10.1007/978-94-015-7636-9_30.

Багинова В.В., Рахмангулов А.Н., Мишкуров П.Н. Методика оценки организационной структуры опера-тивного управления вагонопотоками на путях необщего пользования // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. 2012. Т. 2. С. 19-22.

Осинцев Н.А., Рахмангулов А.Н. Управление вагонопотоками в промышленных транспортных системах // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2013. № 1. С. 16-20.

DOI: http://dx.doi.org/10.18503/2222-9396-2021-11-1-29-40

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.