Přestupní stanice metra/cs

Tato stránka je slouží jako výzkumná zpráva k simulaci představující semestrálním projekt pro předmět 4IT495 Simulace systémů (LS 2011/2012). PŘESTUPNÍ STANICE METRA; VÝZKUMNÁ ZPRÁVA; PŘEDMĚT: 4IT495 Simulace systémů; AUTOR: Martina Čižinská; TYP MODELU: Multiagentní; PROVEDENO V: NetLogo [1]

Definice problému

Model simuluje chování davu cestujících na přestupní stanici metra. Na takovéto stanici se vždy nachází obrovské množství lidí. Když se zde vyskytuje málo přestupních eskalátorů, začínají se tvořit se fronty až davy lidí, které velmi zdržují a cestující téměř po sobě šlapou.

V metru (např. stanice Muzeum na trase C v Praze) se sice často nachází i přestupní vestibuly, které také umožňují přestup na jinou barvu trasy metra, avšak tento přestup je často velmi zdlouhavý nebo o této možnosti řada cestujících ani neví a proto jej moc nevyužívají. V mnoha případech by dle mého názoru vyšel přestup přes vestibul možná i rychleji s porovnáním s frontami, které se tvoří u běžných přestupních eskalátorů. V tomto modelu není zahrnuta vlastnost pomalého přestupu, tudíž vestibul není označen jako pomalá varianta přestupu a slouží jen jako přestupní stanice pro ty cestující, pro které představuje nejbližší nebo nejméně frekventovaný východ pro přestup.

Podobná situace nastává, když se přestupní eskalátory vyskytují jen na jedné polovině celého metra. To cestující také velmi zdržuje, obzvlášť ty spěchající. Navíc se na přestupní stanici vždy nacházejí cestující, kteří chtějí přestoupit na jinou barvu trasy metra a cestující, kteří již na své barvě trasy jsou a čekají jen na přijíždějící metro. A toto je další důvod, proč se začíná tvořit zmatek, jelikož si všichni navzájem překážejí. V modelu jsou tedy zahrnuti cestující, kteří hodně spěchají, kteří nespěchají vůbec a běžní cestující, kteří jen čekají na příjezd metra.

Tuto stručně shrnutou situaci a problém bych právě chtěla prezentovat touto simulací. Vyhodnocoval by se čas (počet tiků), za který všichni cestující přestoupili a nastoupili do metra (tj. čas, za který všichni agenti splní svůj primární konečný cíl). Tímto by se zjistilo, která nastavená situace modelu byla nejrychlejší. Dalším sledovanými parametrem by bylo sledování frekvence využití východů pro přestup při určitých nastavených parametrech týkajících se cestujících. Vyhodnocování počtu mrtvých cestujících, kteří byli ušlapáni či zabiti.

Shrnutím: simulovaný model představuje, jak by vypadala situace, když by:

• všechny přítomné eskalátory byly obousměrné/jednosměrné
• se zvýšil/snížil počet přestupních eskalátorů
• 1, 2 nebo 3 eskalátory (jednosměrné/obousměrné)
• cestující využívali/nevyužívali pro přestup vestibul stanice metra - otevřený/zavřený vestibul
• se zvýšil/snížil počet běžných cestujících či spěchajících/nespěchajících cestujících
• se změnil poměr spěchajících/nespěchajících cestujících
• se změnila rychlost spěchajících/nespěchajících/běžných cestujících
• se zvýšila/snížila šance ušlapání nespěchajících cestujících spěchajícími cestujícími
• se zapnula/vypnula možnost zabíjení nespěchajících cestujících spěchajícími cestujícími

Metoda

Simulační prostředí programu NetLogo 5 jsem si zvolila pro vytvoření simulace hned z několika důvodů. V modelu je definováno několik agentů, kteří reagují na prostředí a stavy ostatních agentů. Každý z nich má stanovený svůj cíl, který se snaží plnit. Pomocí několika mnou vytvořených algoritmů je ovlivňováno jejich chování, reagující na momentální stav prostředí a stavy agentů. Jedná se tedy o komplexní systém, který je vhodné řešit např. pomocí již zmiňovaného programu NetLogo.

Jelikož jsem se s NetLogem setkala již v minulém zimním semestru 2011/2012 v předmětu Komplexní systémy (4IZ636) vyučovaném zde na VŠE, byl pro mne tento simulační program hned jasnou volbou. NetLogo disponuje obrovským množstvím možností. Má intuitivní programovací jazyk a umožňuje uživateli pozorovat simulaci během jejího chodu. Díky sběru dat pomocí grafů, histogramů apod. je pak možné si vytvořit detailní statistiky, které pomohou zjistit, jak byla navržená simulace efektivní a co je potřeba dále změnit či ponechat neměnné. Možnost změny parametrů umožňují například různé posuvníky, přepínače apod., což znamená, že uživatel nemusí definovat hodnoty napevno, nýbrž v rozmezí určitého intervalu a pomocí těchto pomocných nástrojů hodnoty následně měnit, což lze i za běhu simulace, když to kód umožňuje.

Živou simulaci v metru jsem ani neuvažovala, jelikož by se jednalo o téměř nemožný úkol. Na přestupních stanicích se nachází takové množství lidí, jež pozorovatel (tedy já) nemůže kompletně zachytit a dosáhnout tak objektivních výsledků.