User:Zurp00

Tato stránka slouží jako Výzkumná zpráva simulace „Procesní analýza dopravy cestujících na Letiště Václava Havla (LVH) pro optimalizaci při zavedení metra“ k semestrálnímu projektu pro předmět 4IT495 Simulace systémů (LS 2019/2020) na VŠE v Praze.

Zadání práce

• Název simulace: Metro na LVH
• Autor: Zurp00 (talk) 13:54, 31 May 2020 (CET) Polina Luneva
• Typ modelu: Diskrétní simulace
• Modelovací nástroj: SIMPROCESS

Definice problému

Prodloužení pražské trasy metra A z Motola na Letiště Václava Havla by vyšlo na 26,8 miliardy korun. Vybudování tratě by i s přípravnými pracemi trvalo jedenáct let (analýza by měla trvat 6,5 roku, dalších 4,5 roku stavba samotná). Hloubka podzemních stanic by se pohybovala v rozmezí 20 až 45 metrů Vyplývá to z analýzy firmy Metroprojekt pro dopravní podnik a magistrát. Je tedy patrné, že celá výstavba metra zabere dost času, ale i finančních prostředků, proto je potřeba co nejvíce času věnovat řádné přípravě. Tato práce by mohla posloužit jako jeden ze způsobu dat. V práci se budu soustředit na analýzu procesu dopravy metrem na LVH a návrh nejlepší možné optimalizace. LVH má otevřeno 24 hod. Sledovat se bude z důvodů dostupnosti dat interval jedné hodiny <9;10> a podle toho budu chtít určit:

• Interval, jak často má metro jezdit s ohledem na ostatní faktory (fronty, tvořící se na security, pásové kontrole)
• Počet otevřených přepážek na bezpečnostní kontrole
• Počet otevřených přepážek na pásové kontrole

Dále se bude sledovat i delší časový interval <9;17> a i simulace při použití dalšího dopravního prostředku (tramvaje).

Metoda

Model bude zpracován pomocí programu SIMPROCESS, který je uzpůsobený přesně na podobné problematiky. Je zde možné nastavovat různé množství časových intervalů a počtu otevřených kontrol a sledovat, jak se situace mění.

Detailní popis modelu

Nejdříve si popíšeme základní model, který byl vypracován. Jedná se o model, kdy hlavním dopravním prostředkem je metro.

Entity:

1. Cestující
2. Cestující 2
3. Skupina
4. GO

Zdroje:

1. 1 metro
2. Přepážka 1
3. Přepážka 2

Procesy a omezení modelu

Realizace modelu v nástroji SIMPROCESS

Máme zde 6 procesů:

• Příchod

Definuje se tím příchod osob na stanoviště metra aktivitou Generate , který směrují na LVH. Začátečním stanovištěm metra se myslí zastávka Můstku a předpokládáme, že na tuto zastávku dorazí 29 lidí za minutu dle poissonového rozdělení, kteří poputují na LVH. Typ entity je zde Cestující a je tím myšlen právě cestující, který si zvolil metro, jako dopravní prostředek na LVH. Je zde též definovaný začátek příchodu prvních cestujících na 8:40 a konec na 10:00.

• Čekání

Dále je aktivitou Generate definováno samotné zastavení metra. K simulaci potřebujeme určitý typ entity, který definuje příjezd metra a je tedy použita zvláštní nemateriální entita- GO, která znamená, že metro přijelo ke stanici. Zároveň zde definujeme samotný interval metra, kdy s intervalem metra bylo v simulaci různě posouváno a na základě jednotlivých vstupu zvolen nejoptimálnější interval- 20 minut. Je zároveň zvolen začátek a konec ježdění metra a to od 9:10 do 10:00. Následně aktivitou Gate definujeme Bránu, kdy je použita entita Skupina a jedna skupina představuje maximální počet, kdy se počítá s metrovou soupravou M1, která má kapacitu 1464 cestujících. Redukce kabin není možná, a tudíž nemůže dojít k navýšení či snížení maximálního počtu cestujících.

• Jízda metrem

Dále simulace pokračuje samotnou jízdou metrem. Je zde definována aktivita Delay a v rámci této aktivity je nastavena doba jízdy z Můstku na LVH na 25 minut. Jako zdroj je použito 1 metro. Následně je v tomto procesu obsažena aktivita Batch, která pouze definuje vysazení cestujících.

• LVH

Jakmile se cestující dostane do areálu LVH, předpokládá se, že potrvá 5 minut, než se cestující reálně dostane k první přepážce. Tudíž tento proces obsahuje aktivitu Delay s nastaveným zpožděním 5 minut.

• Příchod 2

V tomto bodě se simulace stává zajímavější. Musí se totiž počítat s cestujícími, jenž přijíždějí nejen metrem, ale ostatními prostředky (autobus, auto, taxi). Tam v této hodině se počítá zhruba se 33 cestujícími za 1 min. Celkově se tedy na LVH dostane v jednu minutu 62 lidí. Je třeba podotknout, že přesné určení počtu cestujících závisí na mnoha faktorech. V uvedeném počtu nejsou započítány zaměstnanci a lidé, kteří cestují za zábavou či jiným účelem. Použita je opět aktivita Generate a typ entity je zde Cestující 2, což jsou již zmínění cestující, kteří nepřijeli metrem. Interval je nastaven na 33 lidí za minutu dle poissonového rozdělení. Příchod těchto lidí je nastaven od 9:00 do 10:00, jelikož chceme sledovat celou situaci, která se odehrává v této hodině a chceme, aby překážky byly již od začátku simulace vytěžovány, jelikož má být simulace podobná co nejvíce reálnému světu.

Dále je použita aktivita Merge, která má za úkol nashromáždit jak cestující z metra, tak i cestující z ostatních dopravních prostředků.

• Kontroly

Následně v procesu Kontrola definujeme obě přepážky. Dobou, nutné pro obsloužení každého cestujícího, je BEZPEČTNOSTNÍ KONTOLA (security kontrola) a PASOVÁ KONTROLA. V obou případech se jedná o místa, kde se scházejí všichni cestující bez rozdílu, zda mají zavazadlo či nikoliv. Výkon každé přepážky je dle údajů 2 osoby za minutu a maximální počet otevřených bezpečnostních kontrol je 16 a pasových kontrol 21. Z výše uvedených údajů je v simulaci tedy nastavena aktivita Delay s názvem 1 a myšleno tím Bezpečnostní kontrola. Z údajů víme, že přepážka obslouží 2 osoby za minutu, což znamená, že jednu osobu obslouží za 30 sekund. Tento údaj zde uvedeme. Zdrojem je představována Přepážka 1. Následující aktivita je též Delay s názvem 2, která představuje Pasovou kontrolu. I zde je nastaven interval na 1 osoba za 30 sekund a použit zdroj Přepážka 2.

• Odchod

V procesu odchodu definujeme aktivitou Dispose samotný odchod cestujících.

Výsledky

V simulaci se snažíme přijít k prvnímu cíli a to najít správný interval metra. Chceme, aby interval byl dost dlouhý na to, aby bylo, z důvodu optimalizace útrat financí na provoz metra, zvoleno co nejmenší počet počet metra, ale zároveň se snažíme o to, aby interval byl nastaven tak, že se nehromadí velké fronty na přepážkách.

Pokud interval 5 minut, pak:

Interval 5 minut

	Celkový počet	Zůstalo v systému	Zprocesováno
Cestující metrem	1 772	1 436	336
Cestující ost. DPD	2 012	461	1 551
Celkový počet metra	10	9	1
Celkový počet cestujících	3 784	1 897	1 887

Pokud interval 10 minut, pak:

Interval 10 minut

	Celkový počet	Zůstalo v systému	Zprocesováno
Cestující metrem	1 772	1 436	336
Cestující ost. DPD	2 012	461	1 551
Celkový počet metra	6	5	1
Celkový počet cestujících	3 784	1 897	1 887

Pokud interval 30 minut, pak:

Interval 30 minut

	Celkový počet	Zůstalo v systému	Zprocesováno
Cestující metrem	1 772	1 436	336
Cestující ost. DPD	2 012	461	1 551
Celkový počet metra	2	1	1
Celkový počet cestujících	3 784	1 897	1 887

Pokud interval 20 minut, pak:

Interval 20 minut

	Celkový počet	Zůstalo v systému	Zprocesováno
Cestující metrem	1 772	1 436	336
Cestující ost. DPD	2 012	461	1 551
Celkový počet metra	3	2	1
Celkový počet cestujících	3 784	1 897	1 887

Dle jednotlivých intervalů (5,10,20,30 minut) vidíme, že ve všech případech se jedná o stejný celkový počet zprocesovancýh, zdá se být tedy interval 30 min nejoptimálnější ALE, pokud je interval metra 30 minut, pak i jeho vytížení je již pouze na 75%, tudíž je nejoptimálnější varianta 20 minut, kdy vytíženost metra je 83%. Vytíženost metra je v případě intervalu 20 minut cca 83% a mou hypotézou, proč není vytíženost plnocenná je, že se jedná o poissonovo rozdělení v případě příchodu cestujících. Pokud interval metra nastaven na 20 minut, kdy tento interval byl vyhodnocen jako nejoptimálnější, vidíme, že v hodině od 9 do 10 jelo metro 3x (9:20, 9:40, 10:00), nastaven start prvního metra byl na 9:10 z toho důvodu, aby při začátku simulace se stihlo první metro naplnit cestujícími, pokud by byl start nastaven na 9:00, pak se nestíha metro naplnit z důvodu samotné simulace naplnit. Zprocesováno bylo, dá se říci skupina v počtu jednoho metra. Zdá se, že v systému zůstává velký počet cestujících, ale je to dáno tím, že cestující, kteří jednou metrem v 10:00 se nestíhají dostat ke konci simulace na LVH, dále i to, že první cestující se reálně k první pobočce dostanou až v 9:45, kdy pobočka je již obsazena cestujícími jiných dopravních prostředku, kteří tam chodí již o 9:00 hodin. Proto i počet zpracovaných těchto cestujících je vyšší, jelikož se většina odbaví na začátku.

Zároveň chceme určit počet poboček: Ať už se jedná o jakýkoliv interval metra (5,10,20,30 minut) a nastaven počet poboček na 16 bezpečnostních kontrol a 20 pasových kontrol pak vytíženost poboček je:

Bezpečnostní kontrola	98%
Pasová kontrola	81%

V rámci zkoušení různých počtů přepážek byl nastaven počet pasový i pod 20 kusů, ale přišlo se na to, že pokud je počet pod 20, pak zákonitě se celkově zprocesuje méně lidí. Optimální je 16 bezpečnostních a 20 pasových kontrol. Ve všech dalších případech se zdá být proces neoptimální. Je pochopitelné, že pasová kontrola je vytížená méně, jelikož v moment zpuštění simulace se nejdříve cestující nahromadí na bezpečnostní kontrole a v ten moment nedochází k žádné aktivitě na pasové kontrole. Čekání cestujících je při takto nastavených parametrech následující:

	Průměrná doba čekání	Max doba čekání
Cestující metrem	6 minut	12 minut
Cestující ost. DPD	3 minuty	13 minut

Je vidět, že průměrná doba čekání v obou případech je naprosto korektní, vzhledem tomu, že je potřeba brát v potaz standard Letiště Václava Havla o maximální přípustné době čekání, a to méně než 10 minut. Je logické, že cestující ostatních dopravních prostředků jsou odbaveni rychleji, jelikož příchod je nastaven na 9:00 hodinu, jak jsem již zmiňovala.