Optimalizace nastavení eskalátorů v metru (NetLogo) - Revision history

Xrojr01: hotfix nesmyslné části textu

2016-06-06T13:20:02Z

hotfix nesmyslné části textu

Xrojr01: /* Ke stažení */

2016-06-04T11:51:45Z

‎Ke stažení

Xrojr01: /* Ke stažení */

2016-06-04T11:51:36Z

‎Ke stažení

Xrojr01 at 11:48, 4 June 2016

2016-06-04T11:48:41Z

Xrojr01: /* Závěr */

2016-06-04T10:35:17Z

‎Závěr

Xrojr01: /* Výsledky */

2016-06-04T10:31:58Z

‎Výsledky

Xrojr01 at 10:24, 4 June 2016

2016-06-04T10:24:41Z

Xrojr01 at 08:25, 4 June 2016

2016-06-04T08:25:20Z

Xrojr01: /* Výsledky */

2016-06-03T07:01:09Z

‎Výsledky

Xrojr01: /* Nevýhody */

2016-06-03T06:26:48Z

‎Nevýhody

@@ Line 213: / Line 213: @@
 </gallery>
-Z naměřených hodnot je patrné, že zvýšíme-li počet eskalátorů a jejich rychlost, zkrátíme tím dobu, kterou po kterou musí být zapnuty, protože stihneme přepravit stejný počet cestujících za kratší dobu, což se dalo očekávat. Nás však kromě toho zajímá, který z navrhovaných scénářů bude co nejefektivnější, tedy který dokáže přepravit cestující nejrychleji a zároveň za nejnižší náklady. To můžeme určit pomocí poměru mezi dobou, za kterou odejde polovina cestujících (střední doby opuštění) a náklady
+Z naměřených hodnot je patrné, že zvýšíme-li počet eskalátorů a jejich rychlost, zkrátíme tím dobu, kterou po kterou musí být zapnuty, protože stihneme přepravit stejný počet cestujících za kratší dobu, což se dalo očekávat. Nás však kromě toho zajímá, který z navrhovaných scénářů bude co nejefektivnější, tedy který dokáže přepravit cestující nejrychleji a zároveň za nejnižší náklady. To můžeme určit pomocí poměru mezi dobou, za kterou odejde polovina cestujících a náklady
 = Závěr =
-Ze získaných poměrů mezi střední dobou opuštění a náklady vidíme, že nejefektivnějším scénářem je scénář č. 4, v němž jsou zapnuty všechny eskalátory na plnou rychlost, protože cestující opustí prostor výrazně rychleji než v případě ostatních scénářů. Výhodnost tohoto scénáře by platila, pokud by v mezičasech mezi příjezdy mohly být eskalátory vypínány. Pokud by vypínány být nemohly, bylo by nejlepší zvolit scénář č. 2, tedy jeden eskalátor s maximální rychlostí.
+Ze získaných poměrů mezi dobou opuštění poloviny cestujících a náklady vidíme, že nejefektivnějším scénářem je scénář č. 4, v němž jsou zapnuty všechny eskalátory na plnou rychlost, protože cestující opustí prostor výrazně rychleji než v případě ostatních scénářů. Výhodnost tohoto scénáře by platila, pokud by v mezičasech mezi příjezdy mohly být eskalátory vypínány. Pokud by vypínány být nemohly, bylo by nejlepší zvolit scénář č. 2, tedy jeden eskalátor s maximální rychlostí.
 Můžeme-li eskalátory vypínat v době, kdy nejsou potřeba se vždy vyplatí další eskalátory zapnout. Pokud však musí být eskalátory v provozu po celou dobu otevření metra, je lepší pouze zvýšit rychlost a další eskalátory zapínat jen v případě nezbytnosti.

← Older revision		Revision as of 11:51, 4 June 2016
Line 249:		Line 249:

	[[File:Xrojr01-eskalatory-final.nlogo]] \| Vlastní simulace v programu NetLogo 5.3.1		[[File:Xrojr01-eskalatory-final.nlogo]] \| Vlastní simulace v programu NetLogo 5.3.1
		+
	[[File:Xrojr01-eskalatory-provedeni.xlsx]] \| Pomocný XLSX se záznamy z pozorování		[[File:Xrojr01-eskalatory-provedeni.xlsx]] \| Pomocný XLSX se záznamy z pozorování

← Older revision		Revision as of 11:51, 4 June 2016
Line 247:		Line 247:

	= Ke stažení =		= Ke stažení =
		+
		+	[[File:Xrojr01-eskalatory-final.nlogo]] \| Vlastní simulace v programu NetLogo 5.3.1
		+	[[File:Xrojr01-eskalatory-provedeni.xlsx]] \| Pomocný XLSX se záznamy z pozorování

@@ Line 1: / Line 1: @@
 = Zadání =
@@ Line 254: / Line 245: @@
 = Zdroje =
 <references/>

← Older revision		Revision as of 10:35, 4 June 2016
Line 227:		Line 227:

	Ze získaných poměrů mezi střední dobou opuštění a náklady vidíme, že nejefektivnějším scénářem je scénář č. 4, v němž jsou zapnuty všechny eskalátory na plnou rychlost, protože cestující opustí prostor výrazně rychleji než v případě ostatních scénářů. Výhodnost tohoto scénáře by platila, pokud by v mezičasech mezi příjezdy mohly být eskalátory vypínány. Pokud by vypínány být nemohly, bylo by nejlepší zvolit scénář č. 2, tedy jeden eskalátor s maximální rychlostí.		Ze získaných poměrů mezi střední dobou opuštění a náklady vidíme, že nejefektivnějším scénářem je scénář č. 4, v němž jsou zapnuty všechny eskalátory na plnou rychlost, protože cestující opustí prostor výrazně rychleji než v případě ostatních scénářů. Výhodnost tohoto scénáře by platila, pokud by v mezičasech mezi příjezdy mohly být eskalátory vypínány. Pokud by vypínány být nemohly, bylo by nejlepší zvolit scénář č. 2, tedy jeden eskalátor s maximální rychlostí.
		+
		+	Můžeme-li eskalátory vypínat v době, kdy nejsou potřeba se vždy vyplatí další eskalátory zapnout. Pokud však musí být eskalátory v provozu po celou dobu otevření metra, je lepší pouze zvýšit rychlost a další eskalátory zapínat jen v případě nezbytnosti.

	== Zhodnocení naplnění cíle práce ==		== Zhodnocení naplnění cíle práce ==

@@ Line 214: / Line 214: @@
 Z měření jsme dostali hodnoty ze 4 různých scénářů, které jsou znázorněny v následujících obrázcích (tabulkách). Níže jsou zobrazeny i grafy porovnávající čas odchodu a náklady pro jednotlivé scénáře.
-[[File:Xrojr01-s1.png|frame|left|Obr. 2 Scénář č. 1]]
+<gallery>
-[[File:Xrojr01-s2.png|frame|center|Obr. 3 Scénář č. 2]]
+File:Xrojr01-s1.png|Obr. 2 Scénář č. 1
-[[File:Xrojr01-s3.png|frame|right|Obr. 4 Scénář č. 3]]
+File:Xrojr01-s2.png|Obr. 3 Scénář č. 2
 File:Xrojr01-s3.png|Obr. 4 Scénář č. 3
-[[File:Xrojr01-s4.png|frame|left|Obr. 5 Scénář č. 4]]
+File:Xrojr01-s4.png|Obr. 5 Scénář č. 4
-[[File:Xrojr01-grafy.png|frame|center|Obr. 6 Srovnání výsledků]]
+File:Xrojr01-grafy.png|Obr. 6 Srovnání výsledků
 Z naměřených hodnot je patrné, že zvýšíme-li počet eskalátorů a jejich rychlost, zkrátíme tím dobu, kterou po kterou musí být zapnuty, protože stihneme přepravit stejný počet cestujících za kratší dobu, což se dalo očekávat. Nás však kromě toho zajímá, který z navrhovaných scénářů bude co nejefektivnější, tedy který dokáže přepravit cestující nejrychleji a zároveň za nejnižší náklady. To můžeme určit pomocí poměru mezi dobou, za kterou odejde polovina cestujících (střední doby opuštění) a náklady

@@ Line 23: / Line 23: @@
 Simulace slouží k nalezení optimální rychlosti a počtu aktivních eskalátorů. Máme situaci s předem danými parametry. Do stanice přijede metro, vyloží cestující a ti jdou k nejbližšímu eskalátoru, přičemž pokud je eskalátorů více, zvolí si jeden z nich, jedoucí danou rychlostí. Někteří cestující jdou, a to po levé straně eskalátoru, někteří stojí na pravé straně. Ti inteligentnější stojí opravdu vpravo tak, aby nevadili těm, kteří chtějí jít. Ti, kterým Pán Bůh tolik nenadělil stojí vlevo, a tak blokují všechny za sebou.
 = Metoda =
@@ Line 178: / Line 182: @@
 = Výsledky =
 Eskalátory jsou poháněny elektrickou energií a jejich vysoký výkon znamená potřebu vysokého odběru elektrického proudu. Při běhu eskalátoru také dochází k jeho opotřebení, čímž vzniká potřeba pravidelné údržby a čas od času je nutné provést kromě rutinních servisních prací také vyměnit opotřebované či poškozené součásti eskalátoru.
@@ Line 184: / Line 190: @@
 Abychom si mohli na položenou otázku odpovědět, potřebujeme znát, za jak dlouho cestující průměrně opouští prostor metra. Pro naše potřeby budeme uvažovat, že eskalátory jsou zapnuty již od příjezdu metra do stanice a nevypínají se. Model sleduje jen omezený časový úsek - od příjezdu metra a vyložení cestujících až do opuštění posledního cestujícího vestibul metra (horní část stanice).
-Z doby, po kterou jsou cestující v prostorech metra lze snadno vypočítat celkové náklady spojené s provozem eskalátorů, známe-li průměrné náklady za 1 sekundu provozu. Ty se budou značně lišit v závislosti na typu, délce, technického stavu eskalátoru, cenu za služby spojené s údržbou apod. Pro potřeby této simulace budeme zanedbávat potřebu údržby a budeme uvažovat, že 1 kWh stojí 3,71 Kč<ref name="kwh">Cena 1kWh<i>Energie123.cz</i> [online]. [cit. 2016-06-04]. Dostupné z: http://www.energie123.cz/elektrina/ceny-elektricke-energie/cena-1-kwh/</ref> a eskalátor ročně spotřebuje 60 000 kWh<ref name="spotreba">How much energy do escalators use?<i>Slate.com</i> [online]. 2010-08-10 [cit. 2016-06-04]. Dostupné z: http://www.slate.com/articles/health_and_science/the_green_lantern/2010/08/escalators_vs_elevators.html</ref>. Při 20 hodinách denního provozu (uvažujme uzavření metra od 1 do 5 hodin ráno) to činí 60000/(365*20*60*60) = '''0,002283105023''' kWh každou vteřinu, tedy 3,71*0,002283105023 = '''0,008470319635''' Kč za každou vteřinu provozu. V modelu je výchozí hodnota zaokrouhlena na 0,0085
+Z doby, po kterou jsou cestující v prostorech metra lze snadno vypočítat celkové náklady spojené s provozem eskalátorů, známe-li průměrné náklady za 1 sekundu provozu. Ty se budou značně lišit v závislosti na typu, délce, technického stavu eskalátoru, cenu za služby spojené s údržbou apod. Pro potřeby této simulace budeme zanedbávat potřebu údržby a budeme uvažovat, že 1 kWh stojí 3,71 Kč<ref name="kwh">Cena 1kWh<i>Energie123.cz</i> [online]. [cit. 2016-06-04]. Dostupné z: http://www.energie123.cz/elektrina/ceny-elektricke-energie/cena-1-kwh/</ref> a eskalátor ročně spotřebuje 60 000 kWh<ref name="spotreba">How much energy do escalators use?<i>Slate.com</i> [online]. 2010-08-10 [cit. 2016-06-04]. Dostupné z: http://www.slate.com/articles/health_and_science/the_green_lantern/2010/08/escalators_vs_elevators.html</ref>. Při 20 hodinách denního provozu (uvažujme uzavření metra od 1 do 5 hodin ráno) to činí 60000/(365*20*60*60) = '''0,002283105023''' kWh každou vteřinu, tedy 3,71*0,002283105023 = '''0,008470319635''' Kč za každou vteřinu provozu. V modelu je výchozí hodnota zaokrouhlena na '''0,0085 Kč'''
 == Postup řešení problému ==
-* Nejprve resetujte model tlačítkem Master Reset na výchozí hodnoty
+# Nejprve resetujeme simulaci tlačítkem Master Reset na výchozí hodnoty
-* Uvažujte příjezd 200 cestujících pohybujících se běžnou rychlostí,
+# Natavíme příjezd 200 cestujících, kteří se budou pohybovat výchozí rychlostí, pevně danou v modelu
-* Ve výchozím stavu uvažujte jen jeden aktivní a nejpomalejší (0,5 m/s) eskalátor nejblíže k místu příjezdu.
+# Ve výchozím stavu budeme uvažovat jen aktivní a nejpomalejší (0,5 m/s) eskalátor nejblíže k místu příjezdu. Ostatní eskalátory vypneme
-* Fixní náklady považujte za nulové
+# Fixní náklady budeme považovat za nulové, variabilní náklady ponecháme výchozí, tedy 0,0085
-* Ostatní parametry modelu nechte ve výchozím stavu.
+# Ostatní parametry modelu necháme ve výchozím stavu:
-Ze simulace získejte všechna potřebná data a dále zkoumejte, jak se změní průměrné náklady, když
+Dále zkusíme změnit nastavení eskalátorů následovně:
-* bude více cestujících chodit (místo 30 % jich bude chodit 50 %)
+* Zvýšíme rychlost jediného aktivního eskalátoru na maximum (0,75 m/s)
-* TODO
+* Zapneme navíc eskalátor číslo 3, oběma aktivním eskalátorům nastavíme rychlost 0,5 m/s
-== Další možné otázky ke zkoumání ==
+Z měření jsme dostali hodnoty ze 4 různých scénářů, které jsou znázorněny v následujících obrázcích (tabulkách). Níže jsou zobrazeny i grafy porovnávající čas odchodu a náklady pro jednotlivé scénáře.
-* Jak se zlepší průměrná rychlost odchodu poloviny cestujících, když budou všichni poslušní, tedy pravděpodobnost jejich zastavení bude rovna 0?
+Z naměřených hodnot je patrné, že zvýšíme-li počet eskalátorů a jejich rychlost, zkrátíme tím dobu, kterou po kterou musí být zapnuty, protože stihneme přepravit stejný počet cestujících za kratší dobu, což se dalo očekávat. Nás však kromě toho zajímá, který z navrhovaných scénářů bude co nejefektivnější, tedy který dokáže přepravit cestující nejrychleji a zároveň za nejnižší náklady. To můžeme určit pomocí poměru mezi dobou, za kterou odejde polovina cestujících (střední doby opuštění) a náklady
 = Závěr =
-== Zhodnocení naplnění cíle ==
+Ze získaných poměrů mezi střední dobou opuštění a náklady vidíme, že nejefektivnějším scénářem je scénář č. 4, v němž jsou zapnuty všechny eskalátory na plnou rychlost, protože cestující opustí prostor výrazně rychleji než v případě ostatních scénářů. Výhodnost tohoto scénáře by platila, pokud by v mezičasech mezi příjezdy mohly být eskalátory vypínány. Pokud by vypínány být nemohly, bylo by nejlepší zvolit scénář č. 2, tedy jeden eskalátor s maximální rychlostí.
 == Možná rozšíření modelu ==

@@ Line 18: / Line 18: @@
 '''Typ modelu''': Multiagentní
-'''Modelovací nástroj''': NetLogo
+'''Modelovací nástroj''': NetLogo 5.3.1
 = Definice problému =
@@ Line 179: / Line 179: @@
 = Výsledky =
-== Zadání úlohy ==
+Eskalátory jsou poháněny elektrickou energií a jejich vysoký výkon znamená potřebu vysokého odběru elektrického proudu. Při běhu eskalátoru také dochází k jeho opotřebení, čímž vzniká potřeba pravidelné údržby a čas od času je nutné provést kromě rutinních servisních prací také vyměnit opotřebované či poškozené součásti eskalátoru.
 * Nejprve resetujte model tlačítkem Master Reset na výchozí hodnoty

← Older revision		Revision as of 07:01, 3 June 2016
Line 178:		Line 178:

	= Výsledky =		= Výsledky =
		+
		+	== Zadání úlohy ==
		+
		+	* Nejprve resetujte model tlačítkem Master Reset na výchozí hodnoty
		+	* Uvažujte příjezd 200 cestujících pohybujících se běžnou rychlostí,
		+	* Ve výchozím stavu uvažujte jen jeden aktivní a nejpomalejší (0,5 m/s) eskalátor nejblíže k místu příjezdu.
		+	* Fixní náklady považujte za nulové
		+	* Ostatní parametry modelu nechte ve výchozím stavu.
		+
		+	Ze simulace získejte všechna potřebná data a dále zkoumejte, jak se změní průměrné náklady, když
		+	* bude více cestujících chodit (místo 30 % jich bude chodit 50 %)
		+	* TODO
		+
		+
		+	== Další možné otázky ke zkoumání ==
		+
		+	* Jak se zlepší průměrná rychlost odchodu poloviny cestujících, když budou všichni poslušní, tedy pravděpodobnost jejich zastavení bude rovna 0?
		+	*

	= Závěr =		= Závěr =

@@ Line 175: / Line 175: @@
 * Trochu krkolomně se mění frame rate modelu, ale to je dáno omezením NetLoga
 * Model uvažuje eskalátory pouze na jedné straně, a to na "dlouhém konci" vestibulu. Některé stanice metra mají více východů a některé z nich jsou třeba uprostřed stanice (Pankrác).
-* Neuvažuji zde cestující, kteří jsou opačným směrem nebo ty, kteří ve stanici čekají na metro a nastupují. Pro nastupování a vystupování by bylo zajímavé vytvořit samotnou simulaci, která by však musela značně rozšířit pravidla pro chování agentů (cestujících).
+* Neuvažuji zde cestující, kteří se pohybují opačným směrem po protijedoucích eskalátorech nebo ty, kteří ve stanici čekají na metro či nastupují. Pro nastupování a vystupování by bylo zajímavé vytvořit samotnou simulaci, která by však musela značně rozšířit pravidla pro chování agentů (cestujících).
 = Výsledky =