What are you looking for?

Aleksei Gorodenkov - alamy.de

تم إجراء محاكاة لوجستية لتحديد أداء نظام المرور على جسور فرانكفورت

تُظهر محاكاة المركبات ذاتية القيادة في شبكة طرق جسور فرانكفورت أنه يمكن نقل حوالي 40 مليون مسافر سنويًا مع 400 مركبة باستخدام النظام الذي يتم التحكم فيه مركزيًا.

 

معظم طرق الجسور هي على الأقل أسرع من وسائل النقل العام، وغالبًا ما تكون أسرع. ولكن قبل كل شيء، يكون الأمر أكثر ملاءمة إذا كنت ترغب في القيادة من ذراع جسر في الشمال فوق الحلقة إلى ذراع جسر في الجنوب (أو من الغرب إلى الشرق) دون تبديل- خاصة في الليل – في  المترو أو القطار.

كما أخذت المحاكاة في الاعتبار حركة المركبات التجارية (للتخلص من النظم القابلة للإعادة، والصيانة الخضراء، وما إلى ذلك).

الأساسيات والوضع الحالي في فرانكفورت أم ماين

الأشخاص الذين يتم نقلهم بوسائل النقل العام في منطقة الراين ماين

تتمثل الوضعية الأولية في مدينة فرانكفورت آم ماين في إطار حركة الركاب في منطقة رابطة راين - ماين للنقلRMV ، التي تمتد من دارمشتات في الجنوب إلى فرانكفورت وأوفنباخ وهاناو حتى ماربورغ وفيتزلار وجيسن في الشمال وفولدا في الشمال الغربي. وفي عام 2018 ، تم نقل حوالي 788 مليون راكب في هذه المنطقة.

rmv.de

الأشخاص الذين يتم نقلهم بوسائل النقل العام في فرانكفورت

تحمّل الركاب في مدينة فرانكفورت: في عام 2019، تم نقل حوالي 144 مليون راكب عن طريق مترو الأنفاق وحوالي 67 مليون شخص عن طريق الترام. بالإضافة إلى ذلك، تنقل شركة الحافلات "إن دير سيتي باص" أكثر من 31 مليون راكب سنويًا عبر أكبر مدن هيسن. بشكل مجموعي، يتم نقل حوالي 242 مليون راكب سنويًا داخل المدينة.

mappedplanet.com

الأشخاص المنقولون عن طريق نقل الجسور

مع 200 ترام وحافلة ، يمكن للنظام العام لجسور فرانكفورت BrückenNahVerkehr = BNV) حركة المرور المحلية بالجسور ( نقل ما لا يقل عن 70000 شخص يوميًا أو ما لا يقل عن 25 مليون مسافر سنويًا. مع 200 مركبة أخرى أصغر ، يمكن نقل ما لا يقل عن 10 ملايين راكب آخر سنويًا. مع نقل ركاب لا يقل عن 35 مليون مسافر ، تمثل حركة الجسر ارتياحًا كبيرًا لحركة المرور على الطرق في فرانكفورت.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

بالنسبة للمركبات الخاصة، تم تضمين أكثر من 400 رحلة يوميًا - معظمها رحلات توصيل

رحلات الشرطة وخدمات الإطفاء والإنقاذ

تم استخدام إحصائيات مقر شرطة فرانكفورت مع 114،421 عملية نشر سنويًا والبيانات من فريق إطفاء فرانكفورت بإجمالي 110،975 عملية نشر لفرقة الإطفاء وخدمة الإنقاذ سنويًا لتحديد عدد الرحلات التي قامت بها المركبات الخاصة للمركبة. الشرطة ورجال الاطفاء وخدمة الانقاذ. خدمت هذه البعثات البالغ عددها 225000 ما يعادل 763،380 من سكان فرانكفورت. بالنسبة لـ 35000 شخص يعيشون على الجسر ، يمكن توقع بحد أقصى 10000 مكالمة سنويًا للشرطة ورجال الإطفاء وخدمات الإنقاذ.

twitter.comfflgs_Langenselbold

النقل لأغراض التسليم والبريد

تم استخدام نفس نظام الحساب لتحديد شحنات الطرود السنوية. يتم إرسال 3،650،000،000 من شحنات CEP )شحنات البريد السريع والطرود) في جميع أنحاء ألمانيا ، وهو ما يتوافق مع حوالي 45 عملية تسليم لكل شخص سنويًا. بالإضافة إلى ذلك ، تؤخذ في الاعتبار حركة التوصيل للشركات والمحلات التجارية على الجسور مع توصيل 1-2 يوميًا للمنتجات الطازجة ، حيث تتضمن المحاكاة أيضًا حقيقة أن ليس كل تسليم يأتي من نفس المزود / المورد.

Bjoern Wylezich - shutterstock.com

الرحلات إلى إعادة تدوير النفايات

يتم التخلص من النفايات العادية على الجسور من خلال نظام أنابيب. نادرًا ما يتم إنتاج نفايات التعبئة والتغليف ، حيث يتم جمع المشتريات على الجسور بحاويات قابلة لإعادة الاستخدام أو بأكياس بلاستيكية منخفضة الكثافة ، وتتم جمعها في "ماكينات النظافة". ومع ذلك ، يجب أن يتم جلب المركبات لجمع هذه النفايات وأيضًا الأشياء الأكبر حجمًا مثل نفايات المناظر الطبيعية (فروع الأشجار ، العشب المحشو إلخ). يتم جمع "ماكينات النظافة" في الليل بإجمالي حوالي 15،000 جولة استلام سنويًا. تم تقدير النفايات الزراعية والنفايات الخاصة الأخرى بحوالي 5،000 جولة سنويًا.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

الأساسيات والوضع الحالي في حافلات وقطارات الهيدروجين في BNV

عمر خدمة حافلات الهيدروجين في BNV

تم اشتقاق عدد مركبات الهيدروجين المطلوبة من أنظمة النقل الحالية مع حافلات الهيدروجين.

هناك ، تتوفر حافلات الهيدروجين 0.6 مع وقت تشغيل يومي من 8 إلى 16 ساعة و 7 أيام من التشغيل في الأسبوع. لذلك ، يجب مضاعفة متطلبات مركبة الجسر بمقدار 1.66 على الأقل للحصول على العدد الحقيقي للمركبات المطلوبة. مع انتشار أوسع لتكنولوجيا الهيدروجين ، من المتوقع أن يزداد توافر أساطيل مركبات الهيدروجين إلى 0.85.

businessinsider.de

توقف بسبب التزود بالوقود والرحلات إلى محطات الوقود

علاوة على ذلك، يجب أخذ جميع رحلات التزود بالوقود إلى محطات الوقود ووقت التزود بالوقود في الاعتبار. وتكون سيارات الجسور (أي المركبات ذات الشكل القطاري) والحافلات أصغر حجمًا من حافلات تزويد الوقود بالهيدروجين التقليدية للنقل العام. بالإضافة إلى ذلك، فهي خفيفة الوزن بشكل واضح. يبلغ متوسط ​​وقت التزويد بالوقود في سيارات هذا الحجم والوزن حوالي 10 دقائق، لذا يلزم توقف من أجل الوقود حوالي مرتين لكل مركبة في اليوم.

kaernten.orf.at

صيانة تكنولوجيا جديدة

توفر حافلات الهيدروجين أقل من حافلات محركات الاحتراق. المحرك الرئيسي هنا هو فترة الصيانة ، وهي 7 أيام فقط لمركبات نقل الركاب المحلية. مع الاستخدام المتزايد والمزيد من التطوير وسنوات الخبرة ، يمكن افتراض أنه يمكن تقليل فترة الصيانة هذه إلى مستوى المركبات ذات محركات الاحتراق.

igt-gmbh.eu

أُجريت محاكاة لوجستية لتحديد أداء نظام النقل

عملت المحاكاة اللوجيستية على تحديد الأداء والقدرة الإجمالية القصوى لنظام النقل.

 

بالإضافة إلى ذلك ، بناءً على نتائج المحاكاة ، تم تحسين التقاطعات والمحطات وأقسام المسار بحيث يمكن تجنب الاختناقات المرورية وأوقات الانتظار الطويلة.

 

ومع ذلك ، في المحاكاة الحالية ، كان من المفترض بشكل متحفظ للغاية أن تتوقف المركبات الكبيرة البالغ عددها 200 مركبة في جميع المحطات. ومع ذلك ، فإن هذا هو أسوأ سيناريو مطلقًا ، لأن المركبات في الواقع لا تتوقف إلا عند المحطات التي تأتي إليها "عند الطلب" ، أي إذا طلب شخص ما سيارة هناك بالضغط على زر أو بالنقر على تطبيق الجسر قد أشار إلى وجهتها والموقع.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

في المحاكاة ، تم افتراض 400 مركبة لنقل الركاب في قسم من الجسر بطول 130 كم

يبلغ طول المسار الإجمالي 60 كيلومترًا بالإضافة إلى فروع يبلغ طولها حوالي 5 كيلومترات على كلا الجانبين. تسافر 400 حافلة وقطار وسيارة ذهابًا وإيابًا ، بالإضافة إلى 30 مركبة خاصة: هناك حركة مرور على مدار الساعة. يوضح الجدول أدناه عدد المركبات المتوفرة في كل فئة من فئات المركبات.

تخدم المركبات المحطات الموجودة على الطريق عند الطلب ، اعتمادًا على طلب الركاب في تطبيق الجسر. تُستخدم السيارات في الرحلات الخاصة ويمكن أيضًا القيادة مباشرة إلى مواقف السيارات في مباني الجسور ، مما يعني أنها لا تتوقف عند المحطات فقط.

 

تشمل فئة المركبات الخاصة جميع المركبات الضرورية للحياة اليومية على الجسور ، مثل جمع النفايات ، ورجال الإطفاء ، والشرطة ، وسيارات الإسعاف ، ومكتب البريد.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU
Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

عملت المحاكاة اللوجيستية على تحديد الأداء والسعة الإجمالية القصوى لنظام النقل في ظل ظروف أسوأ حالة (أي إيقاف المركبات الكبيرة في كل محطة وانخفاض معدل دوران الركاب نسبيًا لكل محطة ، انظر أدناه). بالإضافة إلى ذلك ، بناءً على نتائج المحاكاة ، يمكن تحسين التقاطعات والمحطات وأقسام المسار بحيث يمكن تجنب الاختناقات المرورية وأوقات الانتظار الطويلة.

على شبكة طرق جسور فرانكفورت، يتم نقل ما معدله 40 مليون مسافر سنويًا

يمكن للنظام العام الذي يحتوي على 266 محطة ، حيث ينزل 4 أشخاص في المتوسط ​​أو ينطلقون منه (يتغير عدد الركاب) ، أن ينقل ما لا يقل عن 68814 شخصًا إلى وجهتهم المرغوبة كل يوم. هذا يتوافق تقريبًا مع عدد سكان مدينة فولدا. بافتراض ارتفاع معدل دوران الركاب من 6 أو 7 أشخاص ، فإن عدد الأشخاص الذين يتم نقلهم يرتفع إلى حوالي 100.000 إلى 120.000 يوميًا. محسوبًا على مدار العام ، وهذا يعني: في أسوأ السيناريوهات ، يتم نقل 25 مليون شخص على جسور فرانكفورت سنويًا ، ولكن في ظل الظروف العادية بين 37 مليون و 44 مليونًا سنويًا.

يتكون نصف أسطول المركبات من مركبات يمكنها نقل ما يصل إلى 25 راكبًا. في أفضل الأحوال ، هذا يعني أنه يمكن نقل ما يصل إلى 1000 راكب في غضون ساعة واحدة في محطة بوقت دورة يبلغ 90 ثانية.

تُظهر الرسوم التوضيحية الموجودة أسفل اليمين أكبر مركبة ، وهي الحافلة ، والتي توفر مساحة لـ 16 راكبًا جالسًا وما يصل إلى 10 أماكن وقوف (مقعد السائق بما في ذلك عجلة القيادة ليس مخصصًا للتحكم في السيارة التي تقود بشكل مستقل ، ولكنها تنتج عن طراز نسخ طبق الأصل من السيارات القديمة وهي ، على سبيل المثال ، مقعد بشكل خاص للأطفال).

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

وعد بالأداء بدلاً من جدول زمني: يتيح وقت انتظار قصير قدره 90 ثانية توجيهات سريعة إلى الوجهة المطلوبة

إذا كان الطلب على المركبات في منطقة واحدة من الطريق مرتفعًا بشكل خاص ، فيمكن الاقتراب من المحطات هناك بوقت دورة أقل من 90 ثانية ، وبالتالي تقليل أوقات الانتظار للركاب إلى الحد الأدنى المطلق. يتم تحقيق ذلك من خلال النظام الموجه حسب الطلب عند الطلب ، والعدد الكبير من المركبات المتاحة في جميع الأوقات وتحسين المسار من خلال محاكاة الحالات القصوى.

يتم تنظيف المركبات غير المطلوبة حاليًا وتزويدها بالوقود في نقاط الصيانة في نهايات أذرع الجسر ، وبالتالي فهي جاهزة دائمًا لمهمة جديدة.

oldtimervermietung-events.de

إجراء لنمذجة الطريق ونمذجة المحاكاة

نمذجة المسار على خرائط المدينة

من أجل تحقيق أعلى دقة في المحاكاة، تم تصميم المسار على غرار خرائط المدينة على مقياس حيث يتوافق بكسل واحد مع 0.169 متر. يحدد المسار اتجاه سفر المركبات (الطريق المقابل المنفصل هيكليًا) ويحدد شبكة الطرق التي يمكن للمركبات التحرك عليها.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

نمذجة المركبات والمحطات

في المحاكاة، يتم تعيين المركبات كأجسام ذات طول وتسارع وسرعة محددة والعديد من المعلمات الأخرى. يتم عرض المحطات كخطوط توقف ذات موقع ثابت ووقت توقف محدد للمركبات (والتي يمكن أيضًا توزيعها إحصائيًا).

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

إنشاء خوارزمية للتحكم في مسار المركبات

يتم تحديد حركة المركبات على شبكة الطريق المحددة مسبقًا بواسطة الجسور في المحاكاة بواسطة خوارزمية، والتي تحدد المعلمات مثل السرعة والتسارع والمسافة التي يجب قيادتها والمحطات المتوقفة ووقت التوقف في المحطات.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

يتم بناء شبكة محطات كبيرة بها العديد من نقاط الدخول والخروج في فرانكفورت على جسور فرانكفورت

هناك 266 محطة و 613 موقفًا للسيارات على طول الطريق بأكمله. تعمل المحطة كمحطة للمركبات وفي نفس الوقت كممر بديل، حتى لا تعيق مرور المركبات الخاصة مثل الشرطة والإسعاف وفرقة الإطفاء. بالإضافة إلى ذلك، فهي تعمل كمنطقة صالة للركاب المنتظرين وتمكن من الصعود و النزول بدون عوائق. من ناحية أخرى، تُستخدم منافذ وقوف السيارات فقط لإيقاف السيارات والحافلات الصغيرة أو الصعود أو النزول في الوجهة.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU
Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

تنقسم شبكة النقل لجسور فرانكفورت إلى محطات رئيسية شديدة التردد ومحطات ثانوية أقل ارتيادًا

في النظام الذي يتم تحكمه بناءً على الطلب، يتم تقديم الخدمة بشكل متكرر في المناطق والمحطات التي تشهد العديد من طلبات الركوب. تنشأ محطات رئيسية ذات طلب كبير، حيث تتوقف حافلة أو قطار كل 90 ثانية تقريباً، حيث يتم إعلام النظام المركزي (عادةً من خلال الكاميرات) بالطلب العالي على المواصلات. بالمقابل، تشهد محطات الجانب الأخر طلبًا أقل عادةً، ويتم الإبلاغ عن طلبات الركوب فيها بشكل أكبر من خلال تطبيق الجسر وأقل بواسطة الكاميرات (عندما يقترب شخص من محطة جانبية، يفضل عادةً إدخال الوجهة المرغوبة مسبقًا من خلال تطبيق الجسر، لأنه لا يمكن الاعتماد على وجود أشخاص آخرين ينتظرون هناك ويتم تفعيل الكاميرا - بالمقابل، يعتمد الركاب عند المحطات الرئيسية على وجود المركبات التي تأتي بشكل دائم). وبالتالي، يترتب على محطات الجانب الأخر وقت انتظار متوسط ​​يصل إلى 5 دقائق حتى وصول المركبة التالية. توضح الخريطة العامة في الصورة هذا التوزيع، حيث تكون المحطات الرئيسية باللون الأحمر والمحطات الجانبية باللون الأزرق.

تقترب جميع المركبات تقريبًا من المحطات الرئيسية على جسور فرانكفورت.

وقت الانتظار في هذه النقاط قصير للغاية وفي أفضل الأحوال يكون 50 ثانية فقط.

  غالبًا ما تكون المحطات الرئيسية جزءًا من الطرق السريعة ، حيث يتم تقديم المحطات الرئيسية المختارة فقط لتغطية مسافات طويلة و بسرعة .

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

الاستراتيجية العامة للنقل على جسور فرانكفورت

تضمن المركبات الدائرية توفير المحطات في غضون 50 ثانية في أفضل سيناريو

من أجل إتاحة المركبات في المحطات على مدار الساعة بعد 50 ثانية فقط في أفضل سيناريو ، توجد مركبات في جميع أقسام المسار لخدمة الطلب قصير الأجل. هذا يعني أن بعض المركبات تدور حول أجزاء من الطريق (خاصة على الحلقة) دون التوقف عند المحطات.

Victor Donovan

تتم الرحلات الخاصة بالسيارة والحافلات الصغيرة عند الطلب - وجميع المركبات الخالية من العوائق لها دائمًا الأولوية في النظام العام على أي حال

نظرًا للتوزيع المتساوي لمواقف السيارات عبر شبكة الطرق، فإن المجموعة أيضًا سريعة جدًا، حتى بالنسبة للطلبات قصيرة الأجل. دائمًا ما يكون للسيارات والحافلات الصغيرة التي يمكن الوصول إليها الأولوية على جميع المركبات الأخرى: فهي تأتي أسرع.

motor1.com

المركبات الخاصة تسير فقط عند الحاجة

باستخدام إحصائيات من مدينة فرانكفورت وغيرها من المدن الألمانية الكبرى، تم تحديد عدد الشرطة وفرقة الإطفاء وجمع القمامة والخدمات البريدية الموجودة في المتوسط على الجسور. وقد روعي ذلك في المحاكاة على أنه ما يسمى «الضوضاء الأرضية»، أي المركبات الدوارة بشكل عشوائي. لم يتم بعد محاكاة سيناريوهات الطوارئ ذات الأولوية المطلقة لمركبات الطوارئ كجزء من دراسة الجدوى هذه. من ناحية أخرى، تم التخطيط لعدد كافٍ من الخلجان البديلة في الطريق.

makezine.com

تم تنفيذ محاكاة اللوجستيات بشروط حدودية معينة ومعلمات إدخال

تحديد بارامترات المركبات

تم تحديد المركبات في المحاكاة على النحو التالي:

• السرعة الأولية: 30 كم/ساعة

• السرعة القصوى: 30 كم/ساعة

• التسارع الإيجابي: 1.0 م/ثانية 2

• التسارع السلبي: 1.0 م/ثانية 2

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

بارامترات المسار

المسار محدد على النحو التالي:

• تم تصميم نصف قطر المنحنى بحيث يمكن قيادة جميع الأقسام بسرعة 30 كم/ساعة.

• لا توجد حدود للسرعة (تقتصر السرعة القصوى على 30 كم/ساعة بتصميم المركبات ذاتية القيادة).

• تسمح المركبات المغلقة للمركبات المارة بالمرور والإيقاف فقط دون إعاقة للمركبات الموالية.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

لمحاكاة المحطات والتوقفات، من بين أمور أخرى، تم تحديد القيم التجريبية من وسائل النقل العام

المحطات عبارة عن قسمين من المسار يحتويان على خط توقف في موضع محدد حيث يمكن للمركبات أن تتوقف للسماح للركاب بالصعود والنزول.

 

يمكن للمركبات التي لا يتعين عليها التوقف عند المحطة أن تمر في المسار الثاني دون عوائق.

 

عند الاقتراب من مكان التوقف ، تقوم المركبات بالفرملة مع التسارع المحدد حتى تتوقف.

 

  ثم تقف المركبات على الخط لمدة 30 ثانية للسماح للركاب بالصعود والنزول. تم تحديد هذه القيمة بشكل تجريبي باستخدام نظام نقل عام في مدينة سويسرية كبيرة واستخدمت في المحاكاة الشاملة.

 

أخيرًا ، تتسارع المركبات مرة أخرى بالقيمة المحددة وتعود إلى المسار الرئيسي وفقًا لقاعدة حق الطريق.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

بحث مرجعي عن متوسط أوقات صيانة المحطة في وسائل النقل العام

ولتحديد البيانات والبارامترات المتعلقة بالمدخلات في المحاكاة اللوجستية، من الضروري بالتالي استخدام بيانات موثوقة مستمدة من البيانات الحالية لنظم حافلات النقل العام في المدن الأوروبية.

الهدف هو تحديد متوسط مدة التوقف في المحطة من البيانات الحالية. يكون هذا من وقت فتح الباب وإغلاقه، ووقت تغيير الركاب والوقت حتى إعادة تشغيل السيارة. هذا يعني أن الفترة الزمنية الكاملة التي تكون فيها السيارة ثابتة تؤخذ في الاعتبار.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

معلومات إضافية لحساب متوسط ​​وقت التوقف

يُظهر الرسم البياني تقييمًا طوال اليوم لنظام عد الركاب في مدينة فينترتور الأوروبية (CH). يصبح من الواضح أن فترة الانتظار البالغة 80 ثانية تمثل أسوأ حالة ، نظرًا لأن الأغلبية - بأكثر من 75٪ من إجمالي التوقفات - أقصر من 30 ثانية.

وصف لمحاكاة محاكاة النقل والإمداد لحركة مرور الجسر

نطاق المحاكاة الشاملة

-• محاكاة توريد جميع المحطات على شبكة الطرق المصممة بالكامل.

-• محاكاة اتجاه واحد فقط للسفر، والذي يستخدم مع 50٪ من جميع المركبات الموجودة.

-• الهدف من المحاكاة هو تحديد أداء النظام تحت الحمل الأقصى.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

نتيجة المحاكاة

نتيجة المحاكاة ناتجة عن ثلاثة أرقام رئيسية تم قياسها:

1عدد المحطات : عدد المركبات التي تتوقف في محطة تابعة للشبكة في غضون 24 ساعة

2 متوسط السرعة: متوسط السرعة التي تتحرك بها المركبات

3 إجمالي الوقت: الوقت الذي تحتاجه المركبات لبدء سلسلة من التوقفات

وصف تشغيل محاكاة المحاكاة اللوجستية: تعمل خوارزمية مسار المركبات في النظام بقيم ثابتة

إنتاج المركبات

في بداية الفروع الجانبية، يتم إنشاء المركبات بفاصل زمني قدره 90 ثانية من ما يسمى "مصدر" (يتم إنشاء المركبات الجديدة التي تبدأ في شبكة الطرق). تتوقف المركبات بعد ذلك في جميع محطات هذا الفرع - وهذا هو الحالة الأسوأ: في الواقع، يتم التوقف فقط في المحطات التي تم الإبلاغ عن الحاجة إليها للنظام الرئيسي للتحكم.

تشغيل شبكة الطرق بأكملها

تسير المركبات على الحلقة والأذرع الجانبية الأخرى حسب النظام التالي:

تسير المركبات عبر الحلقة في جميع الأذرع الجانبية الأخرى: يتم تقديم جميع المحطات على كل من الحلقات والأذرع الجانبية. يتم تحديد توزيع عدد المركبات التي تقترب من أي أذرع جانبية على النحو التالي:

 

 

-

-

-

-

-

-

-

-يتم تغطية جميع فروع الشبكة بالإضافة إلى الحلقة بالكامل بخط واحد.

-يتم تشغيل مركبات "الضجيج الأساسي" على الحلقة دون التوقف عند المحطات.

-نظرًا لأن المحاكاة اعتمدت فقط على اتجاه واحد ، تم استخدام نصف جميع أرقام المركبات.

-يتم تشغيل كل مناطق ومحطات الشبكة بواسطة 74 خطًا يخرج من كل فرع.

تشغيل المحاكاة

بمجرد إحضار جميع المركبات الـ 400 إلى النظام عبر المصادر وتوزيعها على الخطوط وفقًا للمفتاح الموضح في الجدول، فإنها تكرر مسارها حتى نهاية المحاكاة (وقت المحاكاة المحدد مسبقًا: 86000 = 24ساعة

يمكن تقسيم تشغيل المحاكاة اللوجستية إلى ثلاث مراحل

بدء المحاكاة

منذ بداية كل عملية محاكاة، يتم إنشاء المركبات بفاصل زمني مدته 90 ثانية من ما يسمى بالمصدر عند نقطة انطلاق كل ذراع جانبي وعند نقطة من الحلقة (هذا يولد المركبات الجديدة في شبكة الطريق - انظر أعلاه).

Anyaberkut - depositphotos.com.

مسار المحاكاة

بمجرد بدء تشغيل جميع المركبات في الشبكة (340 مركبة تتوقف في المحطات و 60 مركبة تمثل ضوضاء الخلفية)، فإنها تصل إلى جميع مناطق الشبكة وفقًا لمفتاح التوزيع الموصوف في الصفحة التجريبية.

 

عندما تصل السيارة إلى نهاية مسارها، يتم استخدامها بشكل متكرر من قبل السيارة. يضمن هذا الالتزام بمفتاح التوزيع المحدد طوال فترة المحاكاة بأكملها - وأن يتم تشغيل كل جزء من المسار باستمرار.

نهاية المحاكاة

تنتهي محاكاة حركة المرور على جسور فرانكفورت بعد 86400 ثانية، وهو ما يتوافق مع وقت محاكاة 24 ساعة. في هذا الوقت، يتم تخزين الإحصاءات وتقييمها.

Steve Mann - dreamstime.com

يتبع كل تشغيل للمحاكاة اللوجستية خوارزمية بناءً على مسارات محددة للمركبات

عملية المحاكاة - موضحة بيانيًا

تبدأ المركبات في بداية فرع الخط ، ثم تسلك جميع محطات هذا الفرع ، ومن ثم توزع على المناطق الأخرى بناءً على مفتاح التوزيع في النظام.

 

يوجد خط واحد يسير من فرع البداية إلى الحلقة ومن ثم إلى الفرع الأقرب (1) ، ثم يوجد خط آخر يسير إلى الفرع الذي يليه (2) وخط ثالث يسير إلى الفرع الثالث من فرع البداية (3). وبمجرد انتهاء المركبة من المسار، يبدأ مرة أخرى.

 

توضح الشكل هذا بصراحة لأسباب وضوح الصورة مثالًا لفرع واحد فقط وتوزيعه اللاحق في 3 فروع/مناطق فقط من النظام.

يتم زيارة جميع الفروع والحلقة من كل فرع ، بما في ذلك الصوت الأساسي ، مما يؤدي إلى وجود 74 خطًا.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

تظهر نتائج المحاكاة: توفر حركة المرور على الجسر المحلي وعدًا قويًا وموثوقًا بالنقل، كما تظهر الأرقام الرئيسية المحاكاة

من أجل ضمان الامتثال لوعد الأداء حتى قبل بناء المسار ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الأرقام الرئيسية في محاكاة الخدمات اللوجستية - والتي يتم قياسها خلال كل عملية محاكاة:

عدد المركبات - وقت الدورة - التوقفات لكل مركبة - التوقفات لكل محطة - إجمالي وقت السفر للمركبة - المسافة التي تقطعها السيارة وما إلى ذلك.

المركبات الموجودة على الجسور تسير بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 19 كم/ساعة

تم تضمين التباطؤ والتسارع قبل التوقف وبعده في متوسط السرعة - ومع ذلك، لم يتم تضمين وقت التوقف في هذه القيمة المتوسطة.

 

بعيدًا عن مناطق التوقف والمحطة، تسير المركبات بسرعة 30 كم/ساعة، ما لم تفرمل عند معابر الركاب. ومع ذلك، لم تؤخذ هذه الانقطاعات في الاعتبار في المحاكاة لأنها كانت ستتجاوز نطاق دراسة الجدوى.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

تؤثر السرعة على راحة الركاب: وقد تم أخذ ذلك في الاعتبار بالإضافة إلى أوقات النقل القصيرة عند التخطيط للطريق

يتم تحديد السرعة التي يمكن للمركبة أن تقود بها عبر منحنى من خلال هندسة المسار والقيم الحدية المحددة للتسارع الجانبي. بالنسبة لحركة المرور على جسور فرانكفورت، يتم تعيين التسارع الجانبي بحد أقصى 1 متر/الثانية مربع، مما يسمح للركاب بالتحرك بأمان في السيارة أثناء القيادة والاستمتاع أيضًا بالركوب. تم أخذ هذا في الاعتبار في تخطيط المسار بواسطة نصف قطر منحنى كبير، حيث يمكن للمركبات القيادة عبر جميع المنحنيات تقريبًا بسرعة 30 كم/ساعة.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

تم تقسيم نظام النقل الجسور (BVS)إلى عدة أقسام

نتيجة المحاكاة: يمكن يوميًا نقل ما لا يقل عن 70000 مسافر مع المركبات الأكبر حجمًا على الجسور، في المجموع 25 مليونًا على الأقل سنويًا - زيادة معدل تغيير الركاب في المحطات "من أربعة إلى 6 إلى 7، يمكن نقل 40 مليون مسافر على الأقل سنويًا

يمكن أن تكون النتيجة النهائية للمحاكاة الشاملة هي الناتج حسب أقسام نظام المرور وتشمل المتغيرات التالية:

• عدد حالات التوقف لكل قسم في الساعة 24.

• متوسط وقت الدورة لكل قسم على مدار 24 ساعة.

• نقل المسافرين لكل قسم في غضون 24 ساعة، بافتراض حدوث ما متوسطه 4 تغييرات في المسافرين (مثل 2 الدخول والمخارج) في كل محطة.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

وفقًا للمحاكاة (أسوأ سيناريو)، يتم نقل ما مجموعه 68814 شخصًا يوميًا (25.1 مليون مسافر سنويًا).

أسرع وقت للدورة هو 50 ثانية وأبطأ وقت للدورة هو 295 ثانية (4 دقائق و 55 ثانية).

تظهر أمثلة المسار أن مركبات الجسر على طول الحلقة تربط العديد من النقاط بشكل أسرع من جمعية راين ماين للنقل RMV - على الرغم من متوسط السرعة المنخفض البالغ حوالي 19 كم/ساعة

مثال 1: يمكن الوصول إلى مدخل المعرض بالقرب من جسر إمسر في 21 دقيقة باستخدام حركة المرور عبر الجسور من مستشفى بورغر في بورنهايم، مع RMV، من ناحية أخرى، يستغرق الأمر 25 دقيقة بالإضافة إلى وقت الانتظار المحتمل في المحطة لمدة تصل إلى 15 دقيقة والمشي لمدة 11 دقيقة في المجموع. بالطبع، عندما استعمال الطريق خالياً من الازدحامات، يكون السيارات الخاصة على الطريق هي الأسرع - ويمكن تجاوزها من خلال راحة وأمان وراحة القيادة الممتعة التي توفرها حركة المرور عبر الجسور (لا يلزم قيادة المركبة بنفسك ولا يلزم توفير موقف للسيارة أو إعادة تعبئة الوقود وما إلى ذلك).

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU
Googe Earth

مع العديد من الاتصالات من نقطة إلى نقطة على طول حلقة الجسر، تكون وسائل النقل العام أبطأ قليلاً فقط، لكن استخدامها يتطلب تغيير القطارات، بينما يمكن تمرير وسائل النقل العام (BNV) بشكل مريح

إضافة إلى مثال المسار رقم 1: في 23 دقيقة من مستشفى المواطن في بورنهايم إلى مدرسة غوته الثانوية. لمن يسكنون في بورنهايم ويريدون إرسال أطفالهم إلى مدرسة غوته الثانوية في شارع فريدريش إيبرت، يتعين عليهم أن يأخذوا مترو الأنفاق أو القطار مرتين. أما مع النقل العام بالجسر فإنه يسمح بالوصول بسهولة إلى جميع المدارس على طول الحلقة (حوالي عشرين مدرسة ثانوية وكذلك العديد من المدارس الابتدائية) للعديد من سكان فرانكفورت الذين يعيشون في الجانب الآخر من المدينة والذين يعتبرون هذه المدارس غالبًا غير ممكنة لأطفالهم بسبب صعوبة وصول وسائل النقل العام الأكثر تكلفة.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU
Google Earth

يمكن أيضًا الوصول إلى العروض الترفيهية في المدينة بسهولة ويسر مع  BNV: يمكن الوصول بسهولة إلى كلا العرضين في وسط المدينة من قبل السكان على الأذرع الخارجية للجسور مع   BNV ، بالإضافة إلى العروض على "الجانب الآخر„ من المدينة

مثال الطريق الثاني: من بورنهايم إلى مركز ريبشتوك في 33 دقيقة دون تغيير - مع وسائل النقل العام ، تستغرق نفس الوقت ولكن يجب التحوّل مرة واحدة على الأقل. إذا كنت تسافر بعيدًا عن الشرق إلى مركز ريبشتوك ، مثل من مدرسة هيلمهولتزشوله ، فستزيد مدة الرحلة مع وسائل النقل العام إلى 42 دقيقة - وسائل النقل العام القريبة من الجسر تحتاج فقط إلى بضع دقائق إضافية وتسير "من الباب إلى الباب".

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU
Google Earth

يمكنك الانتقال من أحد الأذرع الخارجية لجسور فرانكفورت إلى الذراع الخارجية الأخرى باستخدام BNV في نصف الوقت تقريبًا كما هو الحال مع وسائل النقل العام - وحتى القيادة في الشوارع بسيارة ليست أسرع بكثير على هذه الطرق

تمثيل مسار 3: يحتاج الشخص الذي يريد الوصول من بورنهايم إلى ملعب دويتشه بانك بإستخدام وسائل النقل العام إلى أكثر من ساعة من الزمن، بينما يستغرق استخدام وسائل النقل الجديدة  " BNV"   فقط 37 دقيقة - و ذلك بدون الحاجة إلى تغيير المواصلات أكثر من مرة. بالمقارنة مع الطريقة السابقة، وخاصةً في فترات المساء والليل، يصعب على الأطفال والنساء وكبار السن تحمل استخدام وسائل النقل العام المتوفرة تحت الأرض على عكس استخدام وسائل النقل "على الأرض".

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU
Google Earth

هناك أيضًا طرق تكون فيها حركة الجسر المحلي أبطأ بكثير من وسائل النقل العام - ولكن لا تزال تتمتع بميزة أنه حتى الاتصالات غير العادية يمكن تغطيتها دون الحاجة إلى تغيير القطارات

مثال المسار رقم 4: إذا كنت تريد الذهاب من فيخنهايم إلى مجمع كارل فون فاينبرغ عند شارع ميكيلالي ، فيمكنك الوصول إليها بواسطة وسائل النقل العام في ثلاثة أرباع الساعة ، بينما يحتاج  (BNV) في أسوأ الحالات إلى أكثر من ساعة لذلك - وهذا إذا تم افتراض أن العربة ستتوقف في معظم المحطات على الطريق. ومع ذلك ، إذا افترضنا أنه سيكون هناك رحلات مع توقف قليل في الواقع ، فستصل مدة رحلة  BNV إلى ما يقرب من مدة رحلة وسائل النقل العام.

 

تتغير النتائج عند مقارنة السرعات حسب الحالة والظروف المختلفة التي يمكن أن تواجه السيارات على الطريق: على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي الازدحام على طريق هاناورر لاندستراسه في بعض الأيام إلى قيم مختلفة تمامًا للرحلة من فيخنهايم إلى شارع ميكيلالي باستخدام السيارة الخاصة مقارنة بالقيم المذكورة هنا من 20-40 دقيقة في المتوسط.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU
Google Earth

في المتوسط ​​، أسرع طريق عبر فرانكفورت هو عبر الجسور

كما يوضح الجدول أدناه ، تعد شبكة الجسور إحدى أسرع الطرق للتجول في مدينة فرانكفورت الكبيرة. بالمقارنة مع وسائل النقل العام الموجودة في RMV ، تعد المركبات الموجودة على الجسور بديلاً جذابًا للوصول إلى الوجهة المرغوبة - وهي مريحة لحركة المرور على الطرق وكذلك للنقل العام.

Stiftung Altes Neuland Frankfurt GNU

تحتوي المحاكاة الحالية على إمكانات كبيرة للتحسين، حيث تفترض الحالة الأقصى لحمل النظام بأكمله: في الواقع، من المتوقع أن يكون أداء نظام النقل أفضل بكثير في "حالة الطبيعية" - مما يعني أنه يمكن نقل عدد أكبر بكثير من 25 مليون راكب سنويًا.

يقوم التحكيم الشامل الحالي بمحاكاة حالة الضغط القصوى / الأسوأ على النظام العام. في التشغيل الفعلي ، يوجد "تشغيل عادي" بأداء نظام النقل العالي بشكل كبير أفضل من حالة الضغط الأسوأ:

في التشغيل الفعلي ، يتم الوصول إلى المحطات وفقًا للطلب (يطلب الراكب الرحلة عبر التطبيق أو تقوم الكاميرا بالإبلاغ عن وجود شخص ينتظر في المحطة وقد أدخل وجهته على الشاشة هناك) - وبمعنى آخر ، لم يتم التوقف في كل محطة كما هو الحال في محاكاة الضغط الأسوأ ، بل يتم التوقف فقط في المحطات التي يتم فيها تحميل الركاب أو تفريغهم.

تقليل الوقت المطلوب للرحلة ، حيث يتم تخطي الفرامل ووقت التوقف البالغ 30 ثانية والتسارع في جميع المحطات التي يتم تخطيها.

 

يمكن أيضًا خدمة المناطق التي لا توجد بها طلبات أو التي توجد بها طلبات قليلة بشكل أقل أو فقط عند الطلب ، حيث يمكن للركاب حجز رحلات حسب الطلب باستخدام التطبيق (حتى مسبقًا أو بالفعل في الطريق إلى محطة الانتظار) ، وهذا يخلق طاقة استيعابية للمناطق ذات الحمولة العالية.

.1تقليل فترة الانتظار في وقت الذروة الحركية

.2زيادة عدد الأشخاص الذين يمكن نقلهم كحد أقصى في وقت الذروة الحركية

.3يمكن زيادة عدد المركبات إلى حد معين في حال الحاجة (من خلال تأجيل عمليات الصيانة الروتينية على الطرفين الجانبين من الجسر)

لا ازدحام بسبب تحسين المسار ونظام الطلب

Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

أنظمة النقل المستقلة التي يتم التحكم فيها مركزيًا هي المستقبل: في غضون بضعة عقود ستكون قد رسخت نفسها في المراكز الحضرية في جميع أنحاء العالم - مع جسور فرانكفورت ، ستتاح لأوروبا الفرصة لتصبح رائدة في جميع التقنيات المطلوبة لهذا الغرض

على الرغم من أن أوروبا لديها صناعة سيارات قوية، إلا أن المتطلبات الأساسية لإدخال أنظمة نقل القيادة الذاتية التي يتم التحكم فيها مركزيًا - خاصة من الناحية القانونية - أفضل بكثير في بلدان أخرى مثل الصين أو الولايات المتحدة الأمريكية. العقبات أقل والمعاناة غالبًا ما تكون أعلى.

 

وهذا يجعل من المهم للغاية إنشاء منصة ابتكار في أوروبا، حيث يتم اختبار تشغيل وتحسين حركة القيادة الذاتية واستخدام جميع التقنيات وأنظمة الذكاء الاصطناعي اللازمة. فقط المحاكاة الحية الكبيرة يمكنها حل المشكلات والتغلب على التحديات والمرور بمنحنيات التعلم.

 

نظرًا لحجمها وبنيتها التحتية للنقل وتاريخ الركاب، تقدم فرانكفورت الموقع المثالي ليس فقط لإنشاء منطقة بحثية لصناعة السيارات من خلال المنصة الحية لجسور فرانكفورت، ولكن في الواقع لتحسين حالة المرور بشكل كبير: بالنسبة للسيارات والشاحنات على الطرق، تعني جسور فرانكفورت تخفيفًا هائلاً من الازدحام، وبالنسبة لراكبي الدراجات، يتم إنشاء مساحة أكبر لإدخال ممرات الدراجات، وبالنسبة لمستخدمي النقل العام، هناك اتصال أفضل بكثير من نقطة إلى نقطة عبر المدينة على العديد من الطرق:

 

- يمكنك الوصول إلى وجهات بعيدة لا حصر لها دون التبديل

- يمكنك غالبًا الوصول إليهم بشكل أسرع بكثير من وسائل النقل العام

- لديك أوقات انتظار قصيرة نسبيًا من 50 ثانية إلى 5 دقائق كحد أقصى

- يتم النقل بأكمله على مدار أيام وهو بديل أكثر أمانًا وممتعًا للأطفال أو النساء أو كبار السن، خاصة في ساعات المساء والليل، من محطات مترو الأنفاق S

تم التخطيط لـ BNV كنظام للتعلم الذاتي: سيصبح مثل هذا النظام أفضل وأكثر فعالية بمرور الوقت

يتعلم نظام الكمبيوتر الذي يتحكم في المركبات من البيانات الواردة: إذا كان هناك دائمًا قدر كبير من الطلب في محطة معينة في وقت معين، فسيتم التخطيط لذلك مسبقًا في المستقبل.

حتى الأحداث الكبرى مثل مباريات كرة القدم أو الحفلات الموسيقية يتم ملاحظتها مسبقًا. ثم يحسب النظام الحاجة إلى المركبات ويستخدم المزيد من المركبات في هذه الأوقات.

Laurent_T_-_shutterstock.com

للمرور اليومي إلى فرانكفورت، هناك مواقف مريحة للسيارات في نقطتين مثاليتين للركن والركوب: موقف ستاد دويتشه بانك (الملعب) وموقف معرض فرانكفورت عند رومرهوف، واللذين يوفران إمكانية التبادل المريح بين السيارة ونظام النقل العام على الجسر.

لا توجد مواقف سيارات كبيرة مماثلة على أذرع الجسر الأخرى ، ولكن يمكن أيضًا إنشاء تقاطعات صغيرة للانتظار والركوب هناك ، والتي يمكن أن تخفف من حركة المرور داخل المدينة.

Google Earth

يمكن لحركة مرور الجسر ذاتية القيادة أن تخفف بشكل كبير من حركة المرور في فرانكفورت وفي نفس الوقت تمثل منصة تقنية لصناعة السيارات الأوروبية

يمكن لخدمة النقل المحلية المتقاطعة بالجسور  (BNV)نقل حوالي 40 مليون راكب سنويًا.

تتيح هذه الخدمة العديد من التواصل لسكان فرانكفورت التي لم تتوفر عليها سابقًا خدمة للنقل العام، والتي غالبًا ما تكون أسرع ولا تتطلب تغيير وسيلة النقل وتعمل على مدار الأيام (أي لا تعتمد على مترو الأنفاق).

لا يوجد شبكة مماثلة لنظام السيارات الذاتية القيادة في العالم، حيث يستخدم جميع مستخدمي الطريق الحالي نفس الحارة التي تستخدمها السيارات ذاتية القيادة. مع BNV، يتم إنشاء شبكة من الطرق المحمية والتي يمكن فيها إنشاء حركة مرور ذاتية القيادة للمرة الأولى بهذا التعقيد والحجم لإجراء الأبحاث والتجارب.