Le défi
par Bailey Kluczny (Strongside Technology)
Présenté lors de la Conférence d'hiver sur la simulation 2015
La simulation a été utilisée pour aider les ingénieurs concepteurs à mieux comprendre la dynamique de fonctionnement d'un manège unique, pas encore construit, dans un parc d'attractions, afin de savoir si le manège est susceptible de fonctionner comme prévu tout en respectant les paramètres de sécurité. L'analyse a également évalué différentes méthodes pour configurer les opérations du manège afin de maintenir un débit maximal et d'éviter les interruptions de l'expérience du passager résultant de retards dans la station de chargement/déchargement. Les facteurs évalués dans le cadre de cette analyse comprenaient les limites de temps pour l'embarquement et le débarquement des passagers, la synchronisation des aiguillages, la vitesse et l'accélération des véhicules à l'arrivée et au départ, l'emplacement des tampons pour les véhicules et le séquençage de la répartition des stations. Le logiciel de simulation Simio a été utilisé pour construire le modèle. Pour des raisons de confidentialité, les détails du transport et les organisations clientes ne peuvent être nommés.
Introduction
Strongside Technologies a été chargé d'aider une société à tester et à affiner ses conceptions pour une attraction en cours de développement pour un grand parc à thème. En raison de la complexité des systèmes de contrôle des véhicules et des mouvements synchronisés des véhicules, qui laissent peu de place à l'erreur, la simulation a été choisie comme méthode pour donner vie aux conceptions des manèges et pour permettre aux ingénieurs de savoir si leur manège est susceptible de fonctionner comme prévu. Des vidéos de simulation, des captures d'écran et une analyse positionnelle détaillée ont été utilisées pour fournir à l'équipe d'ingénieurs les preuves dont elle avait besoin pour faire avancer le projet.
Vue d'ensemble du système de manèges
Les principaux composants du système d'attraction sont les suivants : les véhicules autonomes, la piste d'attraction, la piste de la station, 4 baies de chargement/déchargement et 4 interrupteurs pour déplacer les véhicules de la piste de la station à la baie de chargement. Ce système est guidé par une impulsion cohérente avec des véhicules qui entrent et sortent de la station à un rythme constant. Lorsqu'un véhicule est chargé de passagers et quitte le quai de chargement, le prochain véhicule entrant s'approche du véhicule sortant et s'installe dans le nouveau quai de chargement disponible. Une capture d'écran schématique de la zone de la station est présentée ci-dessous.
La solution
Modélisation de la conception initiale de la station
Le point de départ de cette analyse a été de construire une simulation de base de la station de transport basée sur les paramètres de conception initiaux afin de déterminer si le système est susceptible de fonctionner en toute sécurité et conformément à sa conception. En utilisant la fréquence d'impulsion de X secondes ainsi que les temps de chargement et de déchargement estimés, la performance des véhicules et la synchronisation des aiguillages, nous avons modélisé uniquement la section de la station du manège, les véhicules étant mis au rebut à la sortie de la station. L'analyse a montré que dans les conditions de base, il y aurait probablement des collisions de véhicules dans la zone de la station et que des changements seraient donc nécessaires. Grâce à la simulation, nous avons pu identifier une combinaison de temps de chargement, de vitesse d'aiguillage et d'accélération des véhicules qui permettrait d'atténuer les problèmes de synchronisation dans la station.
Extension au système Full Ride et tests de résistance
Après une série de modifications apportées à la conception de la station, la simulation a été étendue à l'ensemble du système de transport. Ce modèle fonctionne comme un système fermé dans lequel les véhicules sortent de la station, passent par la piste et retournent finalement à la station. À ce stade, nous avons dû prendre en compte la complexité supplémentaire de la synchronisation des véhicules de transport afin de maintenir un cycle cohérent de X secondes à l'entrée et à la sortie de la station. À ce stade, nous avons également évalué l'impact des retards dans la station de chargement/déchargement. En raison de la précision du timing requis et du manque d'espace tampon pour les véhicules entrants, tout retard dans la station pourrait facilement entraîner un ralentissement de l'attraction et l'interruption de l'expérience des visiteurs. Plusieurs scénarios ont été évalués afin de mieux comprendre le nombre de passagers susceptibles d'être affectés par des retards allant jusqu'à deux minutes dans la station. Une stratégie de tamponnage des véhicules a été mise au point pour réduire le nombre de véhicules affectés par ces retards. Malheureusement, cette solution s'est faite au prix d'une baisse du débit des trajets, car les véhicules sortants qui auraient été prêts à être envoyés étaient bloqués par les véhicules mis en mémoire tampon. C'est pourquoi une solution plus flexible a été recherchée.
L'impact sur l'entreprise
Des opérations de transport flexibles
La phase suivante du travail a consisté à étudier la possibilité d'utiliser d'autres séquences de répartition des stations pour tirer parti des chargeurs rapides et atténuer les retards potentiels des stations. Au lieu de répartir les véhicules dans la même séquence répétitive, nous avons évalué si le transport continuerait à fonctionner comme prévu si cette séquence était modifiée (c'est-à-dire si les véhicules étaient répartis dans la séquence inverse et dans une séquence alternée). Après quelques ajustements des paramètres de la station, nous avons constaté avec satisfaction que toutes les séquences de test fonctionnaient aussi bien, voire mieux, que les scénarios d'origine. Cette phase de travail est en cours, mais les premiers résultats sont prometteurs...