Thungela公司是南非最大的动力煤出口商。它在南非有几家工厂,该项目基于其中一家煤矿工厂Khwezela Colliery。
问题
加工厂大约有1200名员工,其中90%开自己的车来矿区。按照每班大约300人执行轮班制度。每班中有一半人在矿井里工作,由于距离入口很远,他们需要班车才能到达工作位置。
由于停车基础设施存在一些问题,导致对进入建筑群的车辆、人员和货物的控制和管理不善。因此,需要为员工设计一种新的停车设施,让他们在指定区域停车或下车。然后,如果有必要,他们可以乘坐班车前往工作地点。
有必要对通过该停车设施的行人流量进行分析,以便在不造成入口瓶颈的情况下确定适当数量的吊杆栅门和旋转栅门。
必须确认停车场的面积,以避免设计不足或过度。
有时,可能存在酗酒的问题,因此也需要在入职时进行100%的酒精测试。
为了采用最新的技术,目前的安全设施也必须进行更新。
解决方案
创建 AnyLogic 模型并进行仿真被认为是设计停车设施的最佳方法。
使用 AnyLogic 进行仿真有许多优势,包括:
- 提供一种低成本的方法来测试修改,并及时收到对需要评估的KPI的潜在影响的反馈。
- 相对简单地更新停车场和入口布局,并使用AnyLogic道路交通库和行人库测量交通和行人密度。
- 交通库、行人库与基础功能可完美集成,如事件、选择输出、流程建模库等。
- 使用热力图直观识别行人和车辆的堆积情况,让识别交通流量和发现潜在瓶颈变得更容易,有助于确定在哪里进行额外的敏感性分析,例如调整旋转栅门的数量或改变路径,以便人们可以以不同的方式进入。
- 可以将模型导出为用于客户端测试和分析的独立应用程序。
单次运行
最初,只进行了一次动画。3D视图可以辅助验证和确认,并对正在发生的事情有更直观的理解。
所有信息都从Excel场景文件导入AnyLogic数据库。当模型运行完成后,结果被下载到可以在Excel中打开的txt文件中。然后对数据进行查看和分析。
在这一次运行中,可以确定变量的可能值,如到达率或打开旋转栅门的延迟时间。
然而,模型设计师并没有掌握所有必要的信息,例如,打开旋转栅门时的最终延迟时间是多少?为了克服这一点,可以进行敏感性分析。
敏感性分析实验
敏感性分析是指在改变一个或多个参数的同时多次运行仿真模型,并显示仿真输出数据如何依赖于这些参数。
在为 Thungela 进行的敏感性分析实验中,同时对所有参数进行了分析。员工数量、班车容量和其他变量都可以同时配置。生成一个新的实验并在后台运行每组参数。天数设置为30。然后可以下载详细的或作为摘要的最终结果。
有三个输出文件——员工等待、班车等待和车辆等待。这些都可以导出到Excel中,以比较和分析不同的变化。
以下是本案例研究中新停车设施的Thungela行人和交通仿真模型。
结果
停车设施设计需要一定范围的结果来确定车辆和行人在每个大门进出的最大和平均时间,经过敏感性分析得出了所需的所有结果。
闸机等候区的最长等待时间
第一个结果显示了不同数量的员工同时到达闸机的最长等待时间。只有一辆班车可以把他们送到矿井,但容量不同。可以看到,36座班车最长等待时间约为30分钟,22座约为50分钟。从这张图中,所有关于班车容量、员工数量和等待时间的问题都可以得到解决。
落客旋转栅门最长等待时间
在第二个结果中,图表描绘了一个下车旋转栅门的等待情况。外面的员工(不带车入园区)从这里进入工厂区域,然后,他们有5秒钟的时间进行酒精测试,5秒钟等待旋转栅门打开,完成整个过程。同时到达一个班次的员工人数最多约为60人(中间绿线所示)。
如果使用一个旋转栅栏,等待时间会相当长,如果使用两个旋转栅栏,等待时间约为 250 秒,以此类推。这样,项目团队就可以就员工可接受的最长等待时间做出明智的决定。
停车场旋转栅门最长等待时间
停车场旋转栅门显示在第三组结果中,与之前的结果相比,变化要小得多。这是因为人们把车停在不同的地方,花不同的时间到达旋转栅门,而60名员工可以同时到达同一个地方。这一点,只有在运行仿真并查看统计数据后才会发现。
车辆在入口吊杆闸门处的最长等待时间
最后一组结果显示了在入口吊杆闸门处等待的最多车辆数。估计同时到达的车辆数量在 30-60 辆之间。因此,即使吊杆闸门延迟 10 秒,最长等待时间也是 10 分钟,这是非常长的时间。5 秒钟是比较典型的入口吊杆闸门延迟时间。
Thungela 公司的 Makhehla Nkosi 和 Jaco-Ben 咨询公司的 Jaco-Ben Vosloo 在 2022 年 AnyLogic 会议上介绍了该案例。
幻灯片以PDF格式提供。
