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Detaillierte Modellierung der Infrastruktur

RED Infrastruktur EditorGegenüber anderen Simulationswerkzeugen das Infrastrukturmodell im Villon basiert nicht auf vereinfachter (schematischer) Abbildung. Das Modell bildet die Infrastruktur präzis ab und respektiert die physischen Eigenschaften (wie die Gestalt, die Länge, den Radius oder die Neigung) der einzelnen Elemente (z.B. der Gleisanlage oder Straße). Die nötigen Eingabedaten über die Infrastruktur können entweder direkt aus einer DXF-Datei (über ein Softwarekonverter) oder von einem Plan in Papierform nach dem Scannen und Verktorisieren importiert werden. Für eine zusätzliche Editierung und Änderung der Infrastruktur steht eigener Infrastruktureditor zur Verfügung. Das Infrastrukturmodell enthält auch die Angaben über die Signaltechnik und weitere Objekte, wie die Gebäuden, Bahnsteige, Bremsen, usw. In dem Fall, dass eine 3D Betriebsvisualisierung gefragt wird, kann das Infrastrukturmodell um weitere Daten (zum Abbilden des Terrains, die Höhenkoordinate der Objekte) ergänzt werden.

 

Modellierung einzelne Ressourcen

Abbildung der Ressourcen in VillonDie Modellierung der Ressourcen in Villon ist nicht nur auf die Infrastruktur (wie in anderen Simulationswerkzeuge) beschränkt, sondern besteht die Möglichkeit einzelne feste (Gleisinfrastruktur, Straßen, Lagerplätze) und mobile (Personal, Lokomotiven, LKW, ...) Ressourcen zu modellieren. Die Ressourcen sind einzeln modelliert, wobei der Einsatzzeit, Funktionszuweisung und andere Eigenschaften in Betracht genommen sind. Der Zustand, aktuelle Position und die Auslastung der Ressourcen können jederzeit während des Simulationslaufes (mit Hilfe der Live-Inspektoren) nachgefragte werden und anschließend nach dem Simulationslauf in statistische Form ausgewertet werden.

 

Detaillierte und flexible Betriebsmodellierung

Behandlungsverfahren in VillonDie Eingabe der Behandlungsverfahren in Villon verwendet die Netzplandiagramme (Flowcharts), die anschließend zu jedem Systemkunde (Zug, LKW, ...) im modellierten System zugewiesen sind. Das Netzplandiagramm ist aus den Aktivitäten zusammengestellt, die die einzelnen Aufgaben (z.B. Bewegung, Beladung, Ressourcezuweisung, Bremskontrolle, Einlagerung, usw.) während einer Behandlung der Systemkunden repräsentieren. Das Simulationswerkzeug Villon enthält eine vordefinierte Liste sogenannten Musteraktivitäten (über 30), die ein breites Spektrum der Transport- und Logistikprozesse in einem Verkehrsknoten abdecken. Jede Aktivität hat verschiedene Eingabeparameter und eine Liste der Ressourcen, die zur Durchführung der Aktivität nötig sind. Die Reihenfolge und gegenseitige Abhängigkeiten der Aktivitäten im Behandlungsverfahren definiert die Gestalt des Netzplandiagramms. Diese Vorgehensweise erlaubt eine flexible Modifizierung der Behandlungsverfahren, die im Simulationsmodell abgebildet sind – der Anwender kann die Aktivitätsparameter, eingesetzte Ressourcen oder die Abhängigkeiten zwischen den Aktivität (mit einer Editierung der Netzplandiagrammgestalt) ändern, bzw. das komplette Behandlungsverfahren (durch den Auswahl aus einer Liste der vorbereiteten Behandlungsverfahren) austauschen.

Neben der Animation der modellierten Transportprozesse in 2D oder 3D Abbildung (der Anwender kann die bewegte Objekte in der Szene sehen) zeigt Villon den aktuellen Status der Behandlung (wie viel von einem Prozess fertig ist) an. Ein Anwender kann sofort erkennen, im welchen Zustand sich die Behandlung befindet; eine farbige Markierung der Aktivitäten identifiziert, welche Aktivitäten schon fertig sind, welche gerade in Bearbeitung sind und welche überhaupt nicht angefangen haben. Nach einem Simulationslauf besteht die Möglichkeit in Villon weitere Auswertungen durchzuführen, um einzelne Betriebsprozesse zu analysieren, wie z.B. die PERT-Analyse oder eine Visualisierung des kritischen Pfades.

 

Mikroskopische Modellierung der Verkehrsabläufe

Auswertung der Fahrdynamik in VillonDie Abbildung der Verkehrsabläufe in Simulationswerkzeug Villon findet auf mikroskopische Ebene statt. Die Fahrzeugbewegung verwendet die kontinuierliche Simulation mit Hilfe der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Die Berechnung nimmt wie das Zugkraftdiagramm, als auch die Infrastruktureigenschaften (Bogenradius, Neigung, zulässige Geschwindigkeit, usw.) in Anspruch. Die verschiedenen Verkehrsregeln sind dabei respektiert – die Züge beachten die Gleisbelegung, Stellwerktechnik und die Signallage, PKW folgen die Verkehrsregel, usw.

 

Modellierung der Multimodalen Systeme

Abbildung der Interaktionen zwischen Bahn- und Strassenverkehr in VillonVillon's Modellierungsfähigkeiten erschließen wie die Bahn- und Straßenverkehr, als auch andere Transportarten (z.B. Kräne), wobei alle Spezifika jeweiliges Transport betrachtet sind. In einem Simulationsmodell können alle unterstützten Transportarten kombiniert werden, um die gegenseitigen Interaktionen zu untersuchen (Konflikte auf den Bahnübergängen, Belegung einer Laderampe durch mehrere Transportarten). Diese Vorgehensweise ermöglicht eine komplette Modellierung der Transport- und Logistikprozesse in einer Produktionsanlage, die eine Werkbahn (mit Zügen, Lokomotiven), einen Straßennetz (mit LKW, Stapler) und andere Transporttechnik (FTS-Fahrzeuge, Kräne, Förderbände) beinhaltet.

 

Umfangreiche Auswertungsmöglichkeiten

Graphische Auswertungen in VillonZusätzlich zur detaillierte und interaktive 2D und 3D Animation der Betriebsprozesse bietet Villon (während des Simulationslaufes) verschiedene Auswertungen der einzelnen Objektattribute (Zustand der Ressourcen, Lage der Züge und Straßenfahrzeuge, usw.). Nach dem Simulationslauf stehen umfangreiche Auswertungsmöglichkeiten zur Verfügung – die Daten für die Auswertung sind während der Simulation im Simulationsprotokoll gespeichert. Neben den graphischen Auswertungsformen der Resultate über die Ressourcenauslastung, Verlustzeiten, usw., (siehe das Bild) stehen auch statistische Auswertungen in tabellarischer und graphischer Form (PERT-Analyse der Netzplandiagramme, Statistik über die Ressourcenauslastung und viele andere) zur Verfügung. Die Software Villon ermöglicht selbstverständlich ein Export aller gespeicherten Daten in das XLS-Dateiformat für weitere Bearbeitung in Tabellenkalkulationsprogramm.

 

3D Animation der simulierten Prozesse

3D Visualisierung der Verkehrsprozesse in VillonDie Animation der Transport- und Behandlungsprozesse (wie Bremskontrolle) während des Simulationslaufes läuft als Bestandteil des Simulationswerkzeuges Villon. Die Abbildung der Prozesse kann als 2D Animation (Ansicht von oben, das entweder an GDI oder MS DirectX basiert) oder 3D Animation präsentiert werden. Die Animationsumgebung ist voll interaktiv (Objektwahl mit der Mause) und frei erforschbar (Ansicht von jeder Position und in jeder Richtung; Anwender kann an den Fahrzeugen mitfahren). Neben der detaillierten Abbildung der Infrastruktur und Fahrzeugmodelle kann die Szene um weitere Objektmodelle der Bahnhofgebäuden, Terrains, Informationstafel, Signale sowie Bäume ergänzt werden.

 

Modellierung der Lagersysteme und beförderung von Passagieren

Lagermodellierung in VillonDas Simulationswerkzeug Villon ermöglicht auch die Modellierung der Lagersysteme in einer Produktionsanlage, im Lagerhaus, in Logistikzentren und anderen Verkehrssystemen.Obwohl die Software auf dieses Bereich nicht primär fokussiert ist, die zonale Lagerung, Materiallagerhäuser oder automatische Lagersysteme können auch abgebildet werden, um die Simulationsmodelle der Verkehrs- und Logistikknoten um weitere Bereich zu erweitern. Die Abbildung der Personen in einem Verkehrssystem darstellt auch kein Problem – für die Ermittlung des Auslastungsgrades der Fahrzeuge (Zug, Bus, Straßenbahn), der Leistungskapazität der Bahnhöfe, Bahnsteige oder Bushaltestellen aus Sicht der Passagieren, sowie der Zahl der beförderten Passagiere in einem Zeitraum werden die Softwaremodule für die Modellierung der Lagersysteme in Villon angewendet.