仿真用于帮助设计工程师更好地了解一个独特的、尚未建成的主题公园游乐设施的运行动态,以深入了解该游乐设施是否有可能按照设计运行,同时保持在安全参数范围内。该分析还评估了不同的游乐设施运行配置方法,以保持最大的游客吞吐量,避免因装卸站延误而影响游客体验。该分析评估的因素包括乘客上下车的时间限制、游乐设施切换的时间、游乐设施车辆的进站/出站速度和加速度、车辆缓冲区的位置以及车站调度排序。该模型使用 Simio 仿真软件建立。由于保密要求,不能透露乘车细节和客户组织名称。
Strongside 科技公司与一家公司签订了合同,帮助其测试和完善为一家大型主题公园开发的游乐设施的设计。由于复杂的车辆控制系统和同步的车辆运动几乎不可能出现错误,因此选择了模拟作为一种方法,使游乐设施设计栩栩如生,并让工程师确信他们的游乐设施是否可能按照设计运行。模拟视频、屏幕快照和详细的位置分析都为工程团队提供了推进项目所需的证据。
乘车系统的主要组成部分如下:自主乘车器、乘车轨道、车站轨道、4 个装载/卸载区以及用于将乘车器从车站轨道移至装载区的 4 个开关。 指导该系统的是一个稳定的脉冲,乘车器以恒定的速度进入和离开车站。当一辆轨道车载满乘客离开装卸区时,下一辆驶入的轨道车将靠近驶出的轨道车,并驶入新的装卸区。车站区域的示意截图如下。
本次分析的出发点是根据初始设计参数建立一个基线模拟乘车站,以确定系统是否可能按照设计安全运行。利用 X 秒的脉冲速率以及估计的装载/卸载时间、车辆性能和开关定时,我们仅模拟了游乐设施的车站部分,车辆在离开车站时被弃置。分析表明,在基线条件下,车站区域可能会发生车辆碰撞,因此有必要做出改变。通过模拟,我们确定了装载时间、开关速度和车辆加速度的组合,从而缓解了车站内的同步问题。
在对车站设计进行一轮修改后,模拟扩展到包括整个乘车系统。该模型作为一个封闭系统运行,乘车车辆从车站驶出,经过乘车轨道,最终返回车站。此时,我们需要考虑乘车同步的额外复杂性,以保持进出车站的 X 秒周期一致。此时,我们还评估了装载/卸载站延迟的影响。 由于需要精确的时间安排,且进站车辆缺乏缓冲空间,因此任何站内延迟都很容易导致游乐设施出现拥堵,并影响游客的游乐体验。我们对多种情况进行了评估,以更好地了解如果车站出现长达两分钟的延误,有多少乘客可能会受到影响。我们制定了车辆缓冲策略,以减少受车站延误影响的乘车车辆数量。遗憾的是,这一解决方案的代价是降低了乘车吞吐量,因为缓冲车辆挡住了本可随时调度的出站车辆。因此,需要研究一种更加灵活的解决方案。
下一阶段的工作是研究使用备用车站调度顺序的可能性,以利用快速装载机并减少潜在的车站延误。我们评估了如果改变调度顺序(即以相反顺序和交替顺序调度车辆),乘车车辆是否能继续按设计运行,而不是按相同的重复顺序调度。在对车站参数做了一些调整后,我们很高兴地看到所有测试序列的运行情况都与最初的情况一样好,甚至更好。这一阶段的工作还在进行中,但初步结果很有希望......