ФОРМУВАННЯ МОДЕЛІ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ПІДСИСТЕМИ МІСЦЕВОЇ РОБОТИ СОРТУВАЛЬНОЇ СТАНЦІЇ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ МАТЕМАТИЧНОГО АПАРАТУ КОЛЬОРОВИХ МЕРЕЖ ПЕТРІ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.211.2025.327287Ключові слова:
кольорові мережі Петрі, CPN Tools, моделювання технологічних процесів, підсистема місцевої роботиАнотація
У статті розглянуто формування моделі технологічного процесу підсистеми місцевої роботи сортувальної станції з використанням математичного апарату кольорових мереж Петрі (CPN Tools). Основну увагу приділено оцінюванню ефективності цього підходу для моделювання складних динамічних процесів, характерних для роботи залізничних станцій. Кольорові мережі Петрі дають змогу не лише диференціювати об'єкти різних типів за допомогою кольорових фішок, а й моделювати часові аспекти процесів із використанням різних статистичних розподілів, зокрема експоненційного, нормального та розподілу Ерланга. Це підвищує гнучкість і точність моделі. Результати моделювання показують, що середня довжина черги вагонів, які очікують на подавання, залежить не лише від середнього часу виконання операцій маневровим локомотивом, але і дисперсії цього часу. Очікуваним є те, що збільшення середнього часу операцій веде до зростання черги. Однак менш очевидним є вплив дисперсії: підвищена волатильність порушує ритмічність процесу, створює «вузькі позиції» і спричиняє накопичення затримок у системі. Цей висновок свідчить про те, що нестабільність у тривалості операцій може мати значно негативний вплив, ніж навіть нестача маневрових потужностей. Урахування цього чинника є критично важливим для ефективного планування роботи технічних залізничних станцій. Крім того, отримані результати підкреслюють, що не лише оперативне планування, а й точність реалізації операцій на практиці відіграють вирішальну роль у продуктивності системи. Важливо, що подібний аналіз був би складним без використання кольорових мереж Петрі, які дають змогу моделювати складні взаємодії між різними типами об’єктів (локомотивами, вагонами, коліями) і враховувати часові характеристики процесів. Це підтверджує ефективність CPN Tools як потужного інструменту для аналізу та оптимізації технологічних процесів у залізничних системах.
Посилання
Waller S. T., & Ziliaskopoulos A. K. A chance-constrained based stochastic dynamic traffic assignment model: Analysis, formulation and solution algorithms. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. 2006. 14(6). 418–427. doi:10.1016/j.trc.2006.07.002.
Shakibayifar M., Sheikholeslami A. & Corman F. A simulation-based optimization approach to reschedule train traffic in uncertain conditions during disruptions. Scientia Iranica. 2017. 25(2). 4186. doi:10.24200/sci.2017.4186.
Kou L., Fan W. & Song S. Multi-agent-based modelling and simulation of high-speed train. Computers & Electrical Engineering. 2020. 86. 106744. doi:10.1016/j.compeleceng.2020.106744.
Ghaffari A. & Shafahi M. Modeling and simulation of Railway traffic as a hybrid system. In 2014 8th Annual IEEE Systems Conference (SysCon). 2014. doi:10.1109/SysCon.2014.6819300.
Kuzmin D., Baginova V. & Ageikin A. Discrete event simulation model of the railway station. Transportation Research Procedia. 2022. 63. 929–937. doi:10.1016/j.trpro.2022.11.091.
Liu Y., Zhang L. Modeling and simulation of train movements under scheduling and control for a fixed-block railway network using cellular automata. SIMULATION: Transactions of The Society for Modeling and Simulation International. 2013. 89(6). 771-783. doi:10.1177/0037549713487403.
Калашнікова Т. Ю., Кравченко Д. О., Звягінцев Я. С. Моделювання процесів взаємодії у роботі підсистем технічної станції між собою та з прилеглими дільницями за умов необхідності зважування вагонів. Збірник наукових праць УкрДУЗТ. 2016. Вип. 164. С. 112–117.
Калашнікова Т. Ю., Свиридюк Л. В. Посилення умов взаємодії роботи підсистем технічної станції між собою та з прилеглими дільницями. Збірник наукових праць УкрДУЗТ. 2011. Вип. 120. С. 44–47.
CPN Tools – A tool for editing, simulating, and analyzing Colored Petri nets. URL: https://cpntools.org (Access date: March 2, 2025).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
