Simulace hlavního nádraží

Zadání

• Název simulace: Simulace hlavního nádraží
• Předmět: 4IT495 Simulace systémů (LS 2013/2014)
• Autor: Ondřej Šubrt
• Modelovací nástroj: Vensim

Cíl simulace

Simulace slouží k nalezení důležitých vztahů pro fungování vlakového nádraží a může sloužit jako možný zdroj dat pro jeho další rozšiřování. V simulaci je možné zadat výchozí (aktuální) hodnoty a sledovat vývoj navazujících entit. Model může být nápomocen např. při rozhodování o budoucím stavu nádraží a jeho udržitelnosti.

Model

Model je řešen pomocí systémové dynamiky v modelovacím nástroji Vensim a sleduje chování entit v horizontu několika let. Cílem je určit, jak je ovlivněna ziskovost a počet cestujících.

Diagram kauzálních smyček

Diagram stavů a toků

Entity modelu

Model je nastaven dle hodnot z ročenky TSK Praha, obsahujíccí dopravní statistiky na území hl. m. Prahy. Ostatní parametry jsou nastaveny dle subjektivního vnímání aktuální situace.

Ubytování - zda je na nádraží možnost ubytování
Hodnota: Ano(2), Ne(1)

Parkování - dostatečný počet parkovacích míst dle statistik
Hodnota: Ano(2), Ne(1)

Dopravní dostupnost - kvalita dopravní dostupnosti (auto, autobus, tramvaj) 
Hodnota: 0-100

Služby nádraží - vyhodnocení nabízených služeb
Hodnota: (IF THEN ELSE(Dopravní dostupnost<50, 10, 0)+ IF THEN ELSE(Dopravní dostupnost=50, 20, 0)+ IF THEN ELSE(Dopravní dostupnost>50, 30, 0)
+ IF THEN ELSE(Ubytování=2, 10, 0)+ IF THEN ELSE(Parkování=2, 10, 0)+ IF THEN ELSE(Obsazenost prostor>80, 10, 0))

Kvalita služeb - Na kvalitu služeb mají vliv nabízené služby, vytížení nádraží a bezpečnost. Kvalita služeb zvyšuje prestiž nádraží a poptávku.
Hodnota: IF THEN ELSE( (Bezpečnost > 0.5 :AND: Okolní prostředí =2 :AND: Služby nádraží > 50) , 2 , 1 )
         IF THEN ELSE(Vytížení >= 90, 2 , 1 )

Poptávka po spojení - Vyjadřuje míru poptávky po spojích na nádraží a počet spojů
Hodnota: IF THEN ELSE(Zvýšení poptávky po spojení = 2, Poptávka po spojení*1.1, 0 ) - Poptávka po spojení, Initial value: 235073

Vytížení - Vyjadřuje vytížení nádraží. Pokud je hodnota větší než 1, je nádraží přetížené. 
Hodnota: Poptávka po spojení/Maximální kapacita

Vytížení - Vyjadřuje vytížení nádraží. Pokud je hodnota větší než 1, je nádraží přetížené. 
Hodnota: Poptávka po spojení/Maximální kapacita

Maximální kapacita - Vyjadřuje maximální možný počet spojů.
Hodnota: 300000

Cestující - Určuje počet cestujících na nádraží dle poptávky
Hodnota: Poptávka po spojení*110, 110 je průměrný počet osob na spoj

Pronájem prostor - Vyjadřuje výdělek při pronajímání prostor nádraží. Vychází z ceny za m2 a aktuální obsazenosti prostor.
Hodnota: (Obsazenost prostor*Dostupné místo)*Cena za m2

Dostupné místo - Maximální plocha k pronájmu.
Hodnota: 10000

Obsazenost prostor - Vyjadřuje aktuální obsazení pronajímaných prostor.
Hodnota: ((Maloobchodní prodejny+Restaurační zařízení) / Dostupné místo)

Maloobchodní prodejny - Vyjadřuje prostor v m2, využívaný k maloobchodnímu prodeji.
Hodnota: RANDOM UNIFORM( 1000 , (Dostupné místo*0.5) , 0 )

Restaurační zařízení - Vyjadřuje prostor v m2, využívaný pro restaurace.
Hodnota: RANDOM UNIFORM( 1000 , (Dostupné místo*0.5) , 0 )

Bezpečnost - Vyjadřuje procentuální bezpeční na nádraží.
Hodnota: 0.6

Nutnost rozšíření, inovace - Určuje, zda je nutné za aktuálních podmínek přemyšlet o rozšiřování, zvyšování kapacit nádraží.
Hodnota: IF THEN ELSE( Vytížení > 0.8, 2 , 1 )

Zisk - Zda je nádraží ziskové, či nikoliv.
Hodnota: Příjmy-Náklady

Příjmy - Příjmy nádraží z pronajímání.
Hodnota: Pronájem prostor

Náklady - Náklady nádraží na údržbu, publicitu, inovace, bezpečnost.
Hodnota: IF THEN ELSE("Nutnost rozšíření, inovace" = 2, 1e+008, 0) + (Cestující*0.2)+ IF THEN ELSE(Publicita=2, 100000 , 0 ) + IF THEN ELSE(Bezpečnost<70, 100000 , 0 )

Výsledky

Z výsledků simulace je patrné, že při stále se zvyšujicí poptávce po spojých (dle statistik přírůstek 0.007% ročně), dojde během několika let k dosažení maximální kapacity nádraží, jak je znázorněno na následujícím grafu.

Během stejného období se očekává zvýšení ročního počtu cestujících cca o 8 milionů cestujících.

V případě zisku ze simulace vychází, že nádraží je většinu sledovaných let ziskové, pouze v některých letech se zisk blíží nule nebo je mírně v červencýh číslech.

Na ziskovost má vliv obsazenosti maloobchodních ploch a restauračních ploch.

Závěr

Simulace je v momentálním nastavení funkční a může sloužit k predikci budoucího vývoje. Simulace by šla rozšířit i o další vlivy na nádraží, jako je cena provozu vlaků nebo jízdenek. Pokud se v modelu zvýší očekávaný přírůstek cestujích, dojde k vyčerpání kapacit v řádu jednotek let. Již aktuálně se ukazují náznaky, že by bylo nádraží potřeba rozšířit o další koleje, buď v rámci volných ploch nebo pod nádražní budovu.

Zdroje

• Ročenky. TSK Praha [online]. © Copyright 2014 [cit. 2014-06-08]. Dostupné z: http://www.tsk-praha.cz/wps/portal/root/pro-odborniky/rocenky
• Vensim [online]. © 2014 [cit. 2014-06-08]. Dostupné z: http://vensim.com/