Прогнозирование эксплуатационных затруднений в работе железнодорожной станции на основе моделирования с использованием сетей петри

Предложен новый подход к моделированию работы железнодорожных станций и узлов с использованием сетей Петри. Этот метод позволяет проводить анализ процессов как аналитически, так и посредством моделирования, учитывая топологические особенности, технологию работы станции и структуру транспортного потока. В статье подробно рассматриваются ключевые свойства сетей Петри, такие как ограниченность, живость и достижимость, а также методы их анализа. Эти свойства используются для решения практических задач, включая оптимизацию ресурсов, повышение эффективности эксплуатации и обеспечение безопасности работы железнодорожных станций. Предложенная модель позволяет выявить «узкие» места, прогнозировать возможные эксплуатационные затруднения и разрабатывать мероприятия для улучшения работы железнодорожной станции. В статье рассматриваются различные модификации сетей Петри, включая временные, стохастические и цветные сети. Каждая из них имеет свои преимущества для анализа временных, случайных и структурных характеристик и параметров топологии станции и пропускаемого транспортного потока. Приведен пример модели горловины парка приема железнодорожной станции по пропуску поездов, включая ее дерево достижимости возможных состояний. На основании анализа дерева достижимости определены эксплуатационные затруднения и последовательности событий, приводящие к этим состояниям. Модель предоставляет также возможность прогнозировать потенциальные эксплуатационные затруднения и нехватку маневровых ресурсов с использованием аналитического метода, основанного на матричном анализе сети Петри. Такой подход позволяет для больших систем, таких как крупная техническая железнодорожная станция или узел, без необходимости полного моделирования всех состояний выявлять отдельные критические состояния, которые могут привести к нежелательным событиям.