Problemstellung
Die Moskauer Metro ist Europas belebtestes und am stärksten wachsendes U-Bahnsystem in Bezug auf das jährliche Fahrgastaufkommen und Russlands dynamischstes Transportmittel. Jedes Jahr werden neue Metrostationen gebaut und existierende Metro-Einrichtungen umgebaut. Letzteres beinhaltet die Renovierung von Wartebereichen, die Erstellung zusätzlicher Zugangswege und die Installierung neuer Rolltreppen.
Bei der Planung der U-Bahn-Renovierungen wollten die Ingenieure sicher sein, dass die Designlösungen mit den aktuellen Sicherheitsregulierungen und Fahrgastzahlen im Einklang sind. In der Kiyevskaya-Station, die eine von Moskaus größten Metro-Knotenpunkten ist und ein Fahrgastaufkommen von 30000 Passagieren pro Stunde aufweist, entschieden sich die Ingenieure einen existierenden Wartebereich zu vergrößern, um den Passagierfluss zu erhöhen. Darüber hinaus wurden Rolltreppen ersetzt und eine zusätzliche Rolltreppe in dem veralteten Korridor zur Arbat-Pokrovskaya-Linie hinzugefügt. Um den Projektentwurf zu bewerten, wurden die Spezialisten des Institute for Development of Transportation Systems (IDTS) unter Vertrag genommen.
Die Berater wurden gebeten, ein Fußgängersimulationsmodell mit folgenden Zielen zu entwickeln:
- Durchführung einer Dynamik-Simulation einer Menschenmenge und anschließende Analyse, inklusive von Optionen mit und ohne Neugestaltung des Innenbereichs, um Lösungen für die effiziente Organisation von Passagierflüssen in den Wartebereichen der Station zu identifizieren.
- Analyse des Stationsbetriebs mit einer erhöhten Anzahl von Rolltreppen.
- Ausführung einer Räumungssimulation und Bewertung der Zeit, die zur Räumung der Passagiere von den Bahnsteigen der Station benötigt wird.
- Bereitstellung von Empfehlungen für Betriebsprozessoptimierungen während der Stationssanierung.
Zu diesem Zweck erstellten die Berater ein Simulationsmodell der U-Bahnstation mit Hilfe der AnyLogic Fußgängermodellierungssoftware.
Lösung
In der initialen Phase entwickelten die Spezialisten ein grundlegendes Modell, das das Passagierflussverhalten vom Ausstieg aus elektrischen Vorstadtzügen im Kiyevskaya Zugbahnhof bis zum Einstieg in die Züge der U-Bahn darstellte.
Um das Modell so realistisch wie möglich zu machen, und das Verhalten der Passagiere geeignet wiederzugeben, wurde das Fußgängermodell auf Basis einer Umfrage vor Ort kalibriert. Die Berater beachteten Massenverhalten in den Lade- und Entladebereichen von Treppen und Rolltreppen.
Mit dem vollständigen Modell analysierten die Berater verschiedene topologische Optionen für das Eingangsdesign des Wartebereichs und wählten die effizientesten Optionen mit und ohne Umgestaltung des Gebäudes aus.
Die Berater simulierten ebenfalls die Szenarien für den Betrieb von Rolltreppen während des Umbaus, während der Inbetriebnahme von neuen Rolltreppen und während der Evakuierung von Fahrgästen. Sie bemerkten, dass im Fall von nur drei zeitgleich betriebenen Rolltreppen während Hauptverkehrszeiten der Ausgangswartebereich nicht mit dem zu erwartenden Passagierfluss würde umgehen können, weil der Rolltreppenentladebereich mit Passagieren überfüllt würde.
Stauung von Passagieren beim Verlassen der Rolltreppen
Ergebnis
Dem Kunden wurden die Simulationsmodelle für weitere Experimente übergeben. Über das Benutzerschnittstellenmodul konnte er folgende Parameter verändern:
- Intervalle zwischen U-Bahnzügen;
- Passagierverteilungen zwischen den Reisezielen der Züge;
- Anzahl der sich im Betrieb befindlichen Dienstleistungen: Fahrkartenschalter, Fahrkartenautomaten, Drehkreuze;
- Servicezeiten für Passagiere;
- Betriebsart der Rolltreppen;
- Charakteristika des Fahrgastaufkommens beim Einstieg in und beim Ausstieg aus den Zügen.
Als Ergebnis boten die Berater der Organisation für den Betrieb der Stationswartebereiche eine Lösung sowohl für den Standardbetrieb als auch für die Renovierungsperiode und lieferte Empfehlungen für den Betrieb einer fünften Rolltreppe, die aus der Metrostation zum Kiyevskaya Zugbahnhof herausführt.