Problemem, którym będziemy się zajmować jest symulacja ruchu publicznego na stacji kolejowej dworzec główny w Krakowie.
Projekt polega na stworzeniu symulacji, w której poruszające się osoby starają się dotrzeć do swojego pociągu, bądź dotrzeć do jednego z wyjśc na dworcu. W celu przeprowadzenia symulacji mozemy zdefiniowac kilka typów osób poruszających się po dworcu min:
- Mieszkaniec Krakowa -> taka osoba jest obeznana z dworcem oraz trafia od razu do wyjścia albo do swojego pociągu
- Turysta -> osoba, która nie jest obeznana w strukturze dworca i gubi się w drodze na pociąg
- Pracownik dworca -> osoba która porusza się po dworcu ale nigdy nie wchodzi do pociągu po pewnym czasie zmienia się ze swoim kolegą
- Osoba o wózkach inwalidzkich -> osoby potrafiące znaleźć pociąg ale poruszają się dużo wolniej niż inni
Co próbujemy rozwiązać ? Postaramy się odpowiedzieć na pytanie czy struktura dworca w Krakowie jest optymalna dla różnych typów pasażerów, min. czy potrafią się odnaleźć np. Turysta podąża do punktu z informacją aby odnaleźć swój pociąg/wyjście. Stworzenie statysyk ile osób jest w stanie zdążyć na pociąg w zaleźności od czasu w jakim pociąg pozostaje na stacji.
- https://www.vadere.org/ -> docelowo jest to narzędzie symulujące tylko luch ludzi z punktu a do punktu b. Jednakże
jest ono narzędziem open-source co pozwala nam na dopisanie własnych elemntów kodu. Posiada możliwość stworzenia prostej
planszy gdzie jednstki mogą się porsuszać. System dodanie zachowania dla stworzonej jednkstki jest dosyć prosty,
a mianowicie należy dodac tylko nową klasę z definiowanymi z interfesju metodami. Mimo iż narzędzie nie posiada
w swoim systemie wbudowanego systemu pociągów będziemy w stanie zdefiniować nasza stacje w taki sposób aby zasumulowac
przyjazd i odzjazd pociągów. na ten moment wydaje się to być najbardziej zbliżone narzedzię do symulacji naszego problemu. - https://www.anylogic.com/ -> narzędzie pozwala nam na zasymulowanie stacji kolejowej, jendkże bardziej skupia się na
wizualizacji 3D niż nad samym problemem poruszania się na stacji. Nie posiada wystarczającej liczby opcji, która
pozwalała by nam na przeprowadzenie wcześniej zdefiniowanych problemów i analizy. Niestety dodatkowo nie wydaje się
posiadać opcji dodania dodatkowcyh funkcjonalności do kodu, czyli zaimplementowania naszych typów osób przebywających na dowrcu. W przypadku gdy narzędzie nr 1 nie pozwoli nam w dalszej części na relaizację projektu (odkryjemy jego mankamenty) jest to 2 narzedzie w kolejce do użycia.
- http://www.opentrack.ch/mobile/opentrack_e/opentrack_e.html -> narzędzie pozwla na symulację stacji kolejowych. Jednakże polega na symualcji całej lini przejazdu od przystanku początkowego do kończowego. Dlatego bardziej nadaje się do symulacji metra w mieście. Dodatkow nie posiada możliwości zdefiniowania wyglądu stacji na czym najbardziej nam zależy.
-
https://www.simwalk.com/pricing/index.html -> narzędzie pozwala na symualcję ruchu ludzi. Posiada nawet rozszerzenia związane z pociągami i stacjami kolejowymi. Jednakże narzędzie jest płatne a nawte dosyć drogie, skierowane do dużych korporacji, którym zależy na przeprowadzaniu symulacji na dużą skalą, niż do celów akademickich.
-
Oprócz ww. progamów można bylo również znaleźć wszelakie gry jak https://www.xbox.com/pl-PL/games/store/ train-station-simulator/9nt9zxq4hz0j train station simulator. Gra pozwala na budowanie własnej stacji dodając różne sklepy oraz dodatkowe tory dla większej ilości pociągów. Jednakże uzycie jej w naszym projeckie mimo możliowsci zaprojektowania dosyć specyficznej stacji jest niemożliwe z pwodo braku zdefiniowania rodzaji pasażerów.
Podsumowując mimo sowich niedoskonałości postanowiłem uzyć narzędzia vadere (nr 1). Jest ono napisane w javie czyli języku mi zaznajomionym, oraz jest w bardzo prosty sposób modyfikowalne. jednym z większych probelmów podczas symulacji może okazać sie stowrzenie systemu pociagów przyjeżdżającyh na stację. W przypadku gdy narzędzie nie udostepni takich mozliwości postarm sie zrealizowac symulacje za pomocą any logic (nr 2)
Cele:
- Stworzenie topografi przypominającej dworzec główny w Krakowie
- Dodanie wszytkich nowych klas osób będących na stacji kolejowej
- Stworzenie miejsca docelowego pociąg, które jest otwarte tylko w okreslonym czasie
- Przeprowadzenie symulacji dla stworzonej topografi dostosowując odpowiednie klasy do osób na dworcu, i stworzenie statystyk, najwiekszego zatłoczenia miejsca dowrca
- Potecjalne modyfikiacje topografi w celu rozrzedzenia ruchu i powtrzymanie sytuacji gdy osoba nie zdąża na pociąg
Po uruchomienu programu vadere możemy stworzyć topografię, gdzie zielone obiekty są obiektami tworzacymi osoby na naszym dworcu a czerwone obiekkty to obiekty przetwarzające nasze jednostki.
Niestety narzędzie Vadere podczas próby zaimplementowania oczekiwanego załozenia. Narzędzie okazało się zbyt trudne i toporne w obsłudze dodatkowo brak tutoriali w internecie spowodował, że zrezygnowałem z używania Vadere. Postanowiłem użyć narzędzie nr 2 AnyLogic. Ładując prosty przykład jesteśmy w stanie stworzyć symulację przyjeżdżających odjeżdżających pociągów oraz ludzi przybywających na stację koleji. Aby spełnić założenia naszego eksperymentu należy zmienić strukturę stacji aby spełniała wygląd Stacji Głównej w Krakowie. Niestety Any Logic nie zapewnia nam modyfikacji psychologi tłumu, zatem projekt będzie opierał się na optymalizacji samej stacji kolejowej.
Niestety narzędzie anylogic nie okzało się bardziej owocne jeśli chodzi o zaimplementowanie naszego modelu. Dlatego ostatcznie sam model zostanie zaprojektowany w netlogo. Za pomocę netlogo udało się odtowrzyć jeden z przykłądów gdzie posiadamy chodzących ludzi do jednego pociagu.
netlogo
Uzyskano prototyp. Prototyp posiada 6 peronów, na których pasażerowie mogą wsiadać do pociągów.
Dodatkowo, peron, na którym pojawi się pociąg, jest również losowy.
Parametry jakie można ustawiać w modelu to częstotliwość tworzenia pasażerów ich prawdopodobieństwo
stworzenia częstotliwość tworzenia pociągów oraz ilośc wagonów jakie posiadają.
Pociągi przyjeżdzające na stację wybierają losowo peron na jaki moga przyjechać, dodatkowo
kiedy pasażerowie skończą swoją drogę do peronów również wybierają peron gdzie powinny wsiąść
jeżeli oczywiście nikt tam nie stoi (wtedy agent przechodzi ze stanu walking do stanu waiting).
więcej przejśc podziewmnych, zrobić pociągi z dwóch stron, wąskie gardła, zrobić większe perony godzina sczytu w Krakowie, wziąć plan, wysypanie ludzi z pociągów biegną do wyjścia pubkty tworzenia na peronach, dwie klatki, winda, wtedy nadaj się do walidacji modelu,
Pomairy realna liczba ludzi wsiadających i wysiadającyh różne obciążenie dowrca i weryfikacja czy działa ile czasyu zajmue wyjście ze stacji jak liczba zalęży od tłumum, Zator
Niestety nie udało się zrealizowąć wszytkich celów min. typów różnych pasażerów.
Jednakże za pomocą netlogo udało się stworzyć model posiadający klika peronów gdzie losowo
przyjeżdzają pociągi a osoby losow wybierają pociąg docelowy.
Przeprowadzając proste testy jesteśmy wstanie stwierdzić jak propocjonalna powinna być
częśtotliowśc pociągów do częstotliwości pojawiających się pociagów.
Jak widać z powyższego obrazka test nr jeden przpeorwadzona analiza polegała na częstych pociągach o małej ilosći wagonów.
Jak widać z wykresy human outside ilość ludzi rośnie do pewnego stopnia a następnie utzrymuje się na pewnym poziomie.
