Имитационное моделирование пропускной способности аэровокзального комплекса аэропорта

В настоящее время имитационное моделирование (ИМ) все шире используется во многих сферах деятельности человека, исключением не стала и сфера воздушных перевозок пассажиров. Аэропорт – крупный многомодальный узел с хорошо развитой инфраструктурой, выстроенной и отлаженной системой управления. Основной технической характеристикой аэропортов является их пропускная способность [4, с. 16]. Рост сезонных пиковых нагрузок и интенсивности полетов увеличивает в разы пассажиропоток и, как следствие, может привести к снижению качества обслуживания пассажиров и к сбоям в работе отдельных служб аэропорта [1, с. 82]. Одним из эффективных методов оценки пропускной способности аэровокзального комплекса аэропорта выступает имитационное моделирование. ИМ позволяет оценить влияние отдельных подсистем аэропорта на его пропускную способность. Покажем это на примере построения имитационной модели пассажиропотока международного аэропорта г. Казани. В качестве системы структурного и имитационного моделирования (ССИМ) был выбран программный продукт Anylogic, разработанный компанией The AnyLogic Company и ориентированный на имитационное моделирование процессов и сложных систем [3, с. 141].

AnyLogic объединяет в себе такие методы, как дискретно-событийный процесс, метод агентного моделирования и системной динамики. Такое сочетание методов не только позволяет отображать сложные и гетерогенные системы в динамике, но и работать с этими системами на разном уровне абстракции. AnyLogic, как инструмент имитационного моделирования, содержит множество средств анализа данных, позволяет пользователям проводить различные виды экспериментов с моделями, а также оптимизировать моделируемые процессы.

Аэровокзал аэропорта г. Казани представляет собой крупный логистический узел системы массового обслуживания пассажиров. В общем виде система обслуживания пассажиров представляет собой совокупность взаимосвязанных между собой подсистем аэропорта. В рамках этой системы будем рассматривать пассажиров как «заявки» на обслуживание, а металлорамки, пункты контроля и различные зоны сервиса, как «обслуживающие аппараты», которые обрабатывают «заявки».

В аэропорт г. Казани посетители могут добраться на следующих видах транспорта: собственные автомобили, маршрутные такси, пассажирские и туристические автобусы. До вылета пассажиры должны последовательно пройти через шесть пунктов контроля: первичный контроль безопасности на входе, выборочную проверку содержимого багажа, окно регистрации, окно паспортного контроля, вторичный предполетный контроль безопасности и окно проверки билетов [2, с. 65]. В общем виде логистическую цепь движения улетающих пассажиров можно представить в виде схемы, изображенной на рисунке 1.

Пропускная способность аэровокзала аэропорта напрямую зависит от интенсивности обслуживания пассажиров. Если при увеличении пассажиропотока интенсивность обслуживания пассажиров резко падает, это приводит к снижению пропускной способности аэровокзала и как следствие к образованию очередей [1, с. 83].

Рисунок 1. Схема движения улетающих пассажиров

Красными точками на схеме движения улетающих пассажиров, представленной на рисунке 1, отмечены предполагаемые места возникновения очередей, наиболее проблемными участками являются: входной контроль безопасности, стойки регистрации пассажиров, стойки паспортного контроля, места вторичного предполетного досмотра пассажиров, зоны сервиса и предполетный контроль билетов.

С помощью построенной нами имитационной модели пассажиропотока международного аэропорта г. Казани мы проанализировали работу всего аэропорта в целом и наиболее проблемных подсистем аэровокзала в частности. Данные подсистемы являются потенциальными местами образования больших очередей и влияют на пропускную способность аэропорта. На рисунке 2 представлена имитационная 3D модель аэропорта г. Казани.

Рисунок 2. Имитационная 3D модель аэропорта г. Казани

Результаты моделирования показали, что при средней интенсивности пассажиропотока пропускная способность аэропорта составляет 98%, однако, при высокой загруженности аэропорта пропускная способность недостаточно высока. Так, в рамках одного модельного дня аэропорт при высоком пассажиропотоке обслужил около 88% посетителей. 12% пассажиров опоздали на рейс. Часть из них не были пропущены по соображениям мер безопасности аэропорта, а часть пассажиров не смогла вовремя пройти все процедуры регистрации на рейс из-за образовавшихся очередей на определенных подсистемах аэровокзального комплекса.

На рисунке 3 представлены статистические показатели работы аэровокзального комплекса при высокой интенсивности пассажиропотока в рамках одного модельного дня. Будем считать, что загруженность подсистем более чем на 65% - показатель образования очередей и снижения пропускной способности аэропорта.

Рисунок 3. Статистические показатели работы аэровокзального комплекса при высокой интенсивности пассажиропотока

По результатам статистических показателей пункты первичного контроля безопасности на входе, места вторичного предполетного досмотра пассажиров, а также стойки паспортного контроля и зоны предполетного контроля билетов оказались наиболее проблемными подсистемами аэровокзального комплекса аэропорта г. Казани и являются местами образования больших очередей, что влечет за собой снижение пропускной способности аэропорта. При высокой интенсивности пассажиропотока лишь стойки регистрации не вызвали образования очередей. Для поддержания высокой пропускной способности аэропорта г. Казани при высокой интенсивности пассажиропотока требуется увеличить число пунктов досмотра первичного и вторичного контроля безопасности, а также увеличить число стоек паспортного контроля и предполетного контроля билетов.

На примере построенной имитационной модели пассажиропотока международного аэропорта г. Казань, мы показали, что имитационное моделирование позволяет наиболее полно и эффективно оценивать работу всех подсистем аэропорта, выявлять «узкие места» системы, влияющие на пропускную способность аэровокзального комплекса, и оптимизировать их работу, предотвращая образование очередей и обеспечивая бесперебойную работу авиатранспортного предприятия при любой интенсивности пассажиропотока.

Список литературы:

1. Майоров Н.Н., Фетисов В.А. Метод оценки пропускной способности аэровокзального комплекса с помощью имитационного моделирования // Информационно-управляющие системы. -  2014. - № 6 (73). – С. 82 – 86.
2. Русин И.Я. Организация воздушных перевозок. – М.: Транспорт, 1976. – С. 183.
3. Якимов И.М., Кирпичников А.П., Маряшина Д.Н. Сравнение систем структурного и имитационного моделирования ANYLOGIC, STRATUM 2000, ACTOR PILGRIM // Вестник Казанского технологического университета. - 2018. - Том 21. - № 10. - С. 140-143.
4. Ярошевич Н.Ю. Консолидация аэропортовой отрасли: зарубежный опыт и российская практика // Синергия. – 2012. - С. 15-17.