Задача
У компании-заказчика, осуществляющей обслуживание тягового подвижного состава, возник запрос на создание инструмента оперативного управления движением составов и локомотивов на участке железнодорожной сети, позволяющего проверять и формировать предложения по управлению движением локомотивов.
Цели, которые преследовал заказчик:
- минимизация рисков неподачи локомотива под состав;
- определение оптимального количества и географического распределения локомотивов для баланса рисков невывоза составов и фиксирования затрат на локомотив;
- определение факторов отклонения от оптимальных параметров для разработки корректирующих мероприятий.
Анализ данных
Для построения модели мы проанализировали данные заказчика по операциям на участке железнодорожной сети за ноябрь 2018 года: статистику по вывезенным и не вывезенным составам, данные по движению локомотивов, число ремонтных депо и их пропускную способность, нормативную документацию по ремонтам и данные по фактически произведенным ремонтам. Также, была проанализирована структура и пропускная способность самой железнодорожной сети.
На основе анализа данных были выделены 4 локомотивных депо, 5 типов локомотивов, 5 категорий ремонтных работ, а также особенности рассматриваемого участка железнодорожной сети: весовые зоны, участки подталкивания, однопутные участки. Ремонты подразделялись на плановые и внеплановые. Средняя периодичность и длительность плановых ремонтов оценивалась исходя из нормативных данных, частота и периодичность внеплановых ремонтов оценивалась по фактическим данным заказчика.
В модели необходимо было отразить:
- фактический пробег и состояние локомотивного парка на начало моделирования;
- деление участка железнодорожной сети по зонам обслуживания депо (на границах зон происходит перецепка локомотивов);
- зависимость числа локомотивов, подаваемых под состав, от веса состава;
- возможность работы локомотива в разных режимах:
- в голове поезда;
- кратная тяга;
- подталкивание;
- весовые зоны участков – при пересечении границы весовой зоны при необходимости запрашивается новый локомотив.
Модель
В результате анализа данных мы создали имитационную модель движения тягового подвижного состава на участке железнодорожной сети.
Логика работы локомотивных бригад: смены, перецепки локомотивов, простои – была реализована при помощи агентного и дискретно-событийного моделирования. При помощи агентного моделирования мы отражали в модели сущности предметной области – поезда, локомотивы, депо. Процесс диспетчеризации и назначения локомотивов мы отразили при помощи инструментов потоковых диаграмм и заявок. Для задания железнодорожной сети мы использовали библиотеку JGrapht – участок сети мы задавали при помощи неориентированного графа, а для назначения маршрута локомотиву использовали алгоритм поиска кратчайшего пути Дейкстры.
В результате, модель обладает удобным графическим интерфейсом для отображения локомотивов на ГИС-карте, их статусов и генератором отчетности, в формате, который аналогичен формату отчетов бизнес-заказчика.
Модель позволяет рассчитывать показатели КИО и КТГ локомотивного парка в разрезе депо и серии локомотива, предусмотрена возможность подстановки сценариев движения локомотивов в заданном формате.
Графический интерфейс, выходной отчет, возможность подстановки желаемых сценариев движения локомотивов в модель, встроенный расчет КИО и КТГ локомотивного парка – все это делает модель удобным инструментом оценки предлагаемых корректирующих инициатив и оперативного управления локомотивным парком.
Результат
В результате проекта заказчик получил инструмент, позволяющий в оперативном режиме корректировать работу локомотивных бригад для достижения снижения простоя локомотивов и задержек подач локомотивов под состав.
Вы можете ознакомиться с упрощённой версией модели в публичном облаке AnyLogic Cloud.