Miskolc villamoshálózat (a puding próbája...)
Miskolc város – az Európai Unió által is – támogatott projekt keretén belül a közúti villamos hálózat rekonstrukcióját, fejlesztését végzi. A megvalósítás előtt kereste meg a rendszer üzemeltetője cégünket azzal a kéréssel, hogy dolgozzunk ki egy olyan tesztelési-értékelési modellt, mellyel a megtervezett energia ellátási rendszer megfelelőségét a tényleges működési körülmények figyelembe vételével lehet vizsgálni és ellenőrizni.
A módszertani fejlesztést a VISSIM forgalmi szimulációs programra alapozva végeztük el. Felhasználtuk a program azon szolgáltatását, hogy képes a modellezett hálózaton közlekedő járművek bármelyikéről, bármely időpillanatban megadni a mozgást jellemző paramétereket (pillanatnyi pozíció, sebesség, gyorsulás, lassulás). Ezen adatokhoz hozzárendeltük a közlekedő villamosok aktuális áramfelvételét. Ezzel lehetővé vált a teljes hálózaton az éppen üzemben lévő villamosok egyidejű vizsgálata és az energia igények összegzett bemutatása. A megfelelőség elbírálása ezek után az igények és a kapacitások összehasonlításával egyszerűen elvégezhető. A címben felvetett kérdésre tehát adódik a válasz, mely szerint – jelen esetben - a puding próbája a „kóstolás”. Vagyis a mérnöki-tervezési munka még a megvalósítás előtt – valósághűen modellezett körülmények között – ellenőrizhető, az esetleges tévedések időben korrigálhatók.
Az alábbiakban röviden ismertetjük a miskolci fejlesztés legfontosabb ismérveit:
A tervezett és modellezett vonalhálózat bemenő adatai:
- A jelenlegi és tervezett megállóhelyek szelvényszám szerinti elhelyezkedése a hálózaton, illetve a peronok hossza.
- A jelenlegi és a tervezett szakaszhatárok adatait tartalmazó táblázatok.
- A jelenlegi és tervezett menetrendi adatok, amelyek viszonylatonként tartalmazták a végállomási indítási időket táblázatos formában.
- A tervezett villamosok áramfelvételére, visszatáplálására vonatkozó adatok, összefüggések. (A galériában az egyes szakaszokra vonatkozó adatokat láthatjuk.)
- A hálózaton érvényes jelenlegi és tervezett sebességkorlátozások mértéke, illetve azok elhelyezkedése.
A forgalmi modellhez a PTV időléptetéses, viselkedés alapú mikroszkopikus szimulációs szoftverét alkalmaztunk, amelyet kimondottan a városi közlekedés modellezésére fejlesztettek ki. Az egyes járművek vezetőjének viselkedését számos szempont (előtte haladó jármű sebessége, a köztük lévő távolság stb.) figyelembevételével szimulálja, továbbá egyéni vezetői viselkedési karakterisztikákat használ, amelyeket a sebesség és követési távolságküszöbök sztochasztikus eloszlása alapján alakítottak ki. A forgalomáramlást a vezető-jármű egység mozgatásával szimulálja a hálózaton.
A modellt a tervezett menetrendi adatok alapján, az előzetes egyeztetéseknek megfelelően a reggeli csúcsidőszakra vonatkozóan futtattuk, hiszen ezen időszakban teljes járműparkkal történik az üzemeltetés, vagyis a hálózat terhelése ekkor maximális. Ebből következően a modell feltöltődése érdekében (a 0. másodpercben a modell hálózat még üres) a szimulációt 6:00-9:00 közötti időszakban futtattuk, ezáltal biztosítottuk a hálózat feltöltődését. A teljes futtatásra vonatkozó eredmények közül a 7:00-8:30 közötti időszakra vonatkozó adatok voltak a meghatározók. A megbízóval történt egyeztetés alapján az adatok 5 másodperces bontásban kerültek meghatározásra, vagyis minden 5. másodpercben történt mintavétel a villamosok közlekedésére vonatkozóan.
A fejlesztés alapján a következő értékek kerültek meghatározásra:
- Az egyes szakaszok aktuális terhelése a szakaszon tartózkodó villamosok pillanatnyi áramfelvétele alapján, a kiszámított terhelési és visszatáplálási értékek áramfelvétel-idő diagramban történő ábrázolásával.
- A szakaszok maximális terhelésének időpontjában az érintett szakaszon tartózkodó villamosok száma, szakaszon belüli aktuális elhelyezkedése, pillanatnyi dinamikai adatai.
- A villamosok egy teljes fordulója alatt felvett energia meghatározása viszonylatonként.
Jelenleg folyik a - Magyarországon elsőként alkalmazott - módszertan továbbfejlesztése autóbusz hálózatok modellezésére. A kutatási-fejlesztési munka célja tömegközlekedés előnyben részesítési beavatkozások valamint hálózati módosítások révén az üzemanyag felhasználás optimalizálása, ezzel csökkentve az üzemeltetési költségeket és a károsanyag kibocsátást. Mivel villamos hálózat Magyarországon csak néhány településen van és a legtöbb város a közösségi közlekedést autóbuszokkal bonyolítja, a további fejlesztés eredményeinek széleskörű alkalmazása nemzetgazdasági szinten komoly megtakarításokat hozhat.
