Файл: Отчет по курсовой работе имитационное моделирование.docx

Таблица 2. Выходные переменные модели.

Законы распределения основных случайных величин приведены в таблице 3.

Наименование случайной величины	Закон распределения	Параметры закона распределения
Интенсивность прибытия пассажиров	Экспоненциальный	1000 человек в час
Вероятности входа пассажиров с центрального входа или одного из эскалаторов	Дискретный	0.6 0.1 0.1
Вероятность регистрации у определённой стойки регистрации	Дискретный	0.25
Время на регистрацию	Равномерный	2-5 минуты
Время на досмотр	Равномерный	0.5-2 минуты
Вероятность посещения туалета	Дискретный	0.65
Время на посещение туалета	Равномерный	2-5 минуты
Вероятность посещения магазина	Дискретный	0.45
Время на посещение магазина	Равномерный	2-10 минут

Таблица 3. Законы распределения основных случайных величин.

Основным выходным результатом имитационной модели является карта плотности пешеходов при перемещении в аэропорте «Внуково».

Принятые гипотезы

Основные принятые гипотезы и допущения модели:

1. 
   Интенсивность прибытия пассажиров в терминал является детерминированной величиной и не зависит от времени суток;
   
2. 
   Время регистрации, время досмотра, время посещения туалета, время посещение магазина, время ожидания являются случайными величинами распределённым по равномерному закону;
   
3. 
   Вероятность поступления пассажиров через центральный вход выше, чем из подземной парковки. Поступление пассажиров с каждого из выходов подземной парковки равновероятно;
   
4. 
   Вероятность вылета пассажира на международном рейсе выше, чем на внутреннем;
   
5. 
   Убытие пассажиров на посадку через каждый из выходов равновероятен.
   

---

Описание структуры модели и ее элементов

Имитационная модель пешеходного движения в аэропорту «Внуково» разработана в среде AnyLogic 8.7.2 PLE с использованием пешеходной библиотеки. В модели реализованы дискретно-событийный (процессный) и агентный подходы к имитационному моделированию. Имитационная модель по своей сути представляет систему массового обслуживания (СМО) с применением агентного подхода.

Схема имитационной модели представлена на рисунке 3.



Рисунок 3. Схема имитационной модели.

Наименование	Тип	Описание
pedSource	pedSource	Создаёт поток пассажиров, прибывающих в аэропорта.
pedExit	pedExit	Агенты, моделирующие пассажиров, поступают из блока pedSource в блок pedExit где удалаются из пространства и поступают в блок selectOtput5.
selectOtput5	selectOtput5	Перенаправляет их с заданными вероятностями к одному из входов.
pedEnter pedEnter1 pedEnter2 pedEnter3	pedEnter	Возвращает агента на целевую линию входа в пространство.
selectOtput6	selectOtput5	Равновероятно перенаправляются на регистрацию.
pedService pedService1 pedService2 pedService3	pedService	Создает имитацию регистрации в аэропорту.
selectOutput	selectOutput	Разделяет поток пассажиров на внутренние и международные рейсы.
pedService4 pedService5	pedService	Моедлируют досмотр пассажиров.
toWC toWC1	selectOutput	С заданной вероятностью перенаправляю агентов в блоки WC, WC1.
WC WC1	pedService	Моделируют посещение туалета.
toShop toShop1	selectOutput	С заданной вероятностью перенаправляю агентов в блоки Shop, Shop1.
Shop Shop1	pedService	Моделируют посещение магазина.
pedWait pedWait1	pedWait	Моделируют ожидание пассажирами вылета, длительность которого задаётся временем задержки данных блоков.
selectOutputIn1 selectOutputIn2	selectOutput	Разделяют пассажиров на выходы из зон международных и внутренних рейсов.
selectOutputOut9 selectOutputOut10 selectOutputOut11 selectOutputOut12 selectOutputOut13 selectOutputOut14 selectOutputOut15 selectOutputOut16 selectOutputOut17 selectOutputOut18	selectOutput	Перемещают агентов на целевые линии к блокам pedGoTo-pedGoTo9.
pedGoTo pedGoTo1 pedGoTo2 pedGoTo3 pedGoTo4 pedGoTo5 pedGoTo6 pedGoTo7 pedGoTo8 pedGoTo9	pedGoTo	Моделируют выход пассажиров на посадку на внутренние рейсы.
selectOutputOut19 selectOutputOut20 selectOutputOut21 selectOutputOut22 selectOutputOut23	selectOutput	Перемещают агентов на целевые линии к блокам pedGoTo10-pedGoTo23.
pedGoTo10 pedGoTo11 pedGoTo12 pedGoTo13 pedGoTo14 pedGoTo15 pedGoTo16 pedGoTo17 pedGoTo18 pedGoTo19 pedGoTo20 pedGoTo21 pedGoTo22 pedGoTo23	pedGoTo	Моделируют выход пассажиров на посадку на международные рейсы.
pedSink	pedSink	Уничтожает агентов, моделирующих пассажиров улетевших внутренними рейсами.
pedSink1	pedSink	Уничтожает агентов, моделирующих пассажиров улетевших международными рейсами

---

Таблица 4. Описание элементов, моделирующих пешеходные потоки.

Движение пешеходов в пространстве организовано с помощью элементов разметки пространства пешеходной библиотеки AnyLogic (стена, прямоугольная стена, многоугольный узел, прямоугольный узел, целевая линия) и 3d-объектов из библиотеки 3D объекты (рисунок 4).



Рисунок 4. Пространство движения пешеходов.

Терминал разделён стеной на две зоны. В каждой зоне имеется место ожидния вылета, обозначенная в пространстве многоугольным узлом, туалет и магазины. Каждому выходу соответствует целевая линия. Стойки регистрации и места досмотра пассажиров моделируются сервисами с очередями, а магазины и туалеты сервисами с областью.

Процесс моделирования отображается в 3d-окне (рисунок 5).



Рисунок 5. Отображение процесса моделирования в 3d-окне.

Результаты моделирования

В результате моделирования одного часа работы терминала (60 единиц модельного времени), получены следующие результаты, представленные на рисунках 6, 7, 8, 9 и 10. На рисунке 6 продемонстрирован временной график, показывающий количество вылетевших пассажиров на международных и внутренних рейсах. На рисунке 7 приведена карта плотности движения пешеходов на территории терминала А. На рисунке 8 показан временной график средней длины очереди на регистрацию на каждой стойке (1, 2, 3, 4). На 9 рисунке изображен временной график средней длины очереди на досмотр на внутренних и международных рейсах. Временной график на рисунке 10 отображает время пребывания в терминалах международных и внутренних рейсов.



Рисунок 6. Карта плотности движения пешеходов.



Рисунок 7. Количество вылетевших пассажиров.



Рисунок 8. Динамика средней длины очереди на регистрацию.



Рисунок 9. Динамика средней длины очереди на досмотр.

---

Рисунок 10. Время пребывания в терминале.

Выводы

1) При данной интенсивности потока пассажиров, плотность пешеходного поток не критическая;

2) Длина очереди при регистрации пассажиров достигает 25 человек, что является неудовлетворительным. Требуются дополнительные стойки регистрации;

3) Длина очереди при досмотре в зону международного вылет достигает 35 человек, что является неудовлетворительным. Требуются дополнительные посты досмотра пассажиров, вылетающих на международных рейсах.

Эксперименты с моделью показали, что необходиом добавить до 8 количество сервисов регистрации, до 12 количество сервисов досмотра на междунродные рейсы и до 6 количество сервисов досмотра на внутренние рейсы. В данном случае очередь на досмотр не будет превышать 8 человек. Результаты имитационного моделирования в данном случае представлены на рисунках 11-15.



Рисунок 11. Карта плотности движения пешеходов.



Рисунок 12. Количество вылетевших пассажиров.



Рисунок 13. Динамика средней длины очереди на регистрацию.



Рисунок 14. Динамик средней длины очереди на досмотр.



Рисунок 15. Время пребывания в терминале.

Распределение работы

	Обязанности
Пахарева Кира	Поиск темы, определение целей и задач, описание содержательной постановки задачи, построение модели аэропорта, участие в написании отчета и создании презентации, анимация модели международных рейсов.
Юркин Павел	Изучение источников по теме, разработка модели, участие в написании отчета и создании презентации, поиск литературы, определение входных и выходных переменных, параметров и законов распределения, анимация модели внутренних рейсов.

---

Источники

1. 
   Сайт аэропорта «Внуково» [Электронный ресурс]. / – Режим доступа:
   

http://www.vnukovo.ru/

2. 
   Сайт федерального агенства воздушного транспорта [Электронный ресурс]. / – Режим доступа:
   

https://favt.gov.ru/

3. 
   Обучающие видео и вебинары от AnyLogic [Электронный ресурс]. / – Режим доступа:
   

https://www.anylogic.ru/resources/educational-videos/

4. 
   Техническая документация AnyLogic в электронном формате [Электронный ресурс]. / – Режим доступа:
   

https://help.anylogic.ru/index.jsp

5. 
   И. Григорьев. «AnyLogic за три дня. Практическое пособие по имитационному моделированию». Издательство: Интернет-издание. 2016. 202 с.
   
6. 
   Каталевский, Д.Ю. Основы имитационного моделирования и системного анализа в управлении: учебное пособие; 2-е изд., перераб. и доп. / Д.Ю. Каталевский. — М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2015. — 496 с., ил
   
7. 
   Киселева М. В. Учебно-методическое пособие «Имитационное моделирование систем в среде AnyLogic». Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2009. 88 с.
   

---