Problemstellung:
Der kalifornische Hafen von Long Beach plante, bis zu 1 Milliarde US-Dollar in seine Eisenbahneinrichtungen auf Pier B zu investieren. Die Firma TranSystems, die über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Transport- und Lieferkettenbereich verfügt, hat mit dem Hafen zusammengearbeitet, um die Systemanforderungen zu quantifizieren, mit denen die Kapazitätsziele erreicht und ein Konsens unter allen Beteiligten erzielt werden konnte.
Der Vorschlag bestand darin, die bestehende Eisenbahneinrichtung auf Pier B neu zu konfigurieren, zu erweitern und zu verbessern, um das Wachstum zu unterstützen und eine effizientere Umgebung für die Eisenbahn auf dem Dock an den Verladeterminals des Hafens zu schaffen. Güterverkehr mit Hilfe der Eisenbahn auf dem Dock ist die effizienteste Methode, um Container zu Langstreckenzielen zu befördern. Um die geplanten Kapazitätsanforderungen zu erfüllen, ist es wichtig, die Terminalgleise auf dem Dock zu nutzen und die Luftqualität in diesem Bereich zu verbessern.
Die Modellierung des Schienensystems des Hafens war notwendig, um den Projektbeteiligten die erforderlichen Änderungen aufzuzeigen. Frühere Modellierungsversuche waren jedoch gescheitert, weil verwendete Werkzeuge und Ansätze das System nicht angemessen erfasst hatten. Der Erfolg hing davon ab, die tatsächlichen Herausforderungen des Eisenbahnsystems des Hafens zu reflektieren und aufzuzeigen, wie eine neue Bahneinrichtung den Betrieb verbessern und die erforderlichen Kapazitäten bereitstellen würde.
Neben der Notwendigkeit, die aktuelle Dynamik des Systems zu erfassen, bestand die Anforderung darin, die vielen vom Technikteam erstellten Konstruktionskonzepte zu filtern.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, entschied sich TranSystems für AnyLogic aufgrund folgender Fähigkeiten:
- Darstellung der realen Betriebsbedingungen und -situationen von Zügen im Hafen.
- Visualisierung der Zugbewegungen, um den Systembetrieb zu kommunizieren.
Schematische Animation auf Systemebene.
Lösung:
Zur Unterstützung der Modellierung führte TranSystems Vor-Ort-Besuche und Interviews für alle Schiffsterminals und Bahnbetreiber im Hafen von Long Beach durch. Darüber hinaus begutachteten sie den Betrieb sowohl im Hafen als auch regional. Auf diese Weise erhielten sie ein Verständnis für die Herausforderungen, die bewältigt werden mussten. Zu diesen Herausforderungen gehörten:
- Unzureichende Anzahl von Schienenfahrzeugen, um Ungleichgewichte im Import/Export auszugleichen.
- Die Fähigkeit zur Unterstützung mehrerer Schienenfahrzeuge und Terminals.
- Speicher- und Vermittlungsaktivitäten.
- Arbeitsregeln der Longshore-Gewerkschaften.
- Aktivitätsunterstützung: Inspektionen/Reparaturen, Bremslufttests, Betanken, Crewwechsel.
Bei der Entwicklung des Modells wurde ein mehrstufiger Ansatz verfolgt:
Schritt 1: Vorauswahl der wichtigsten Alternativen durch Dimensionierung der Anlage anhand der Projektziele unter Verwendung eines schnellen und uneingeschränkten Systems.
Schritt 2: Konzeptionelles Layout, das darauf beschränkt ist, die Betriebsregeln und Trade-Offs festzulegen, die zur Realisierung der Kapazität erforderlich sind.
Schritt 3: Visualisierung für die Projektbeteiligten des Hafens.
Um der Realität gerecht zu werden, wurde schließlich eine Analyse auf Systemebene mit mehreren Einrichtungen und Betreibern durchgeführt. Dies stellte sicher, dass alle Einrichtungen zusammenarbeiten würden.
AnyLogic war ideal geeignet, um die verschiedensten Systeme und Variablen in einem Modell zu integrieren. Der entsprechende Modellierungsansatz (agentenbasierte Modellierung, ereignisorientierte Modellierung, Systemdynamik) konnte für jedes Element verwendet und nahtlos in das System integriert werden.
Erfolgsmaßstab: Operative Nachhaltigkeit.
Für die Modellierung von Hafensystemen stehen maßgeschneiderte Schienen- und Flüssigkeitsbibliotheken zur Verfügung. TranSystems nutzte auch die Flexibilität der Software, um eigene benutzerdefinierte Bibliotheken zu erstellen und den Modellierungsprozess weiter zu vereinfachen.
Ergebnis:
Das Maß für den Erfolg des Schienensystems war seine betriebliche Nachhaltigkeit. Dies erforderte einen Test der Fähigkeit des Systems, Container - unter Vermeidung instabiler Anhäufungen - zu liefern und zu entfernen.
Die Ergebnisse ermöglichten es dem Projekt, voranzukommen. Nachdem der Erfolg bei verschiedenen Ausbaustufen und Volumenzielen nachgewiesen worden war, genehmigten die Projektbeteiligten das erforderliche Design.
Als das Projekt in die Phase der Umweltprüfung eintrat, wurde das Modell erfolgreich für die Berichterstattung über die Luftqualität eingesetzt.
Um mehr zu erfahren, sehen Sie sich die Projektpräsentation auf der AnyLogic Conference 2016 an oder laden Sie sie herunter.
