셰레메티예보는 러시아 최대 공항으로 연간 여객 처리량이 4000만 명에 이른다. 공항 인프라가 끊임없이 확장되고 있다. B여객터미널은 2018년 위탁 운영될 예정이며, 2020년과 2023년에는 건설 중인 C1·C2터미널과 통합될 예정이다. 이와 함께 역 광장 주차구획을 확대하는 방안도 추진 중이다. 이러한 변화는 공항 수용량을 증가시키고 2024년까지 연간 5200만 명의 승객 처리량에 도달할 것으로 예상된다.
터미널 B, с1, с2에 대한 공항 시뮬레이션 모델링 및 최적화
문제
개선의 효율성을 평가하고, 새로 설계한 공항 시설이 예상 트래픽을 처리할 수 있는지 여부를 이해하기 위해, 공항 경영진은 교통 시스템 개발 연구소(IDTS)의 컨설턴트들에게 3개의 예상 터미널에 대한 사람 흐름 시뮬레이션 모델을 개발할 것을 요청했다.
자문팀은 다음과 같은 임무를 맡았다.
- 사용자 흐름 시뮬레이션을 수행하고 터미널 B, C1, C2에 대한 새로운 설계의 처리량을 평가한다.
- 체크 포인트, 에스컬레이터, 개찰구, 엘리베이터 등 제한 요소의 최적 수와 위치 결정
- 하중 증가 조건에서 응력 테스트를 실행하고 설계 용액의 안정성을 평가한다.
해결책
IDTS 컨설턴트들은 3개의 상호연결된 공항 터미널과 1개의 전용 철도 터미널에 대한 시뮬레이션 모델을 개발했다. 이 모델에 탑승한 승객들은 자동차, 버스, 택시, 전용 철도 열차 등 다양한 종류의 교통수단을 이용했다. 모델은 다음과 같은 승객의 다양한 특성을 고려했다.
공항 보안 선별 시뮬레이션
- 수하물의 존재 — 모델에서 이는 승객 서비스의 이동 속도와 소요 시간에 영향을 미쳤다.
- 트롤리 사용 — 승객 주위의 면적 크기와 이동 속도를 정의했다.
- 승객 근처에 환영객/동반자가 있음 — 이는 자유로운 이동이 가능한 공간에 영향을 미쳤다.
- 엘리베이터 사용 — 에스컬레이터의 부하를 결정한다.
개발자들은 또한 체크포인트에서의 승객 서비스 과정을 상세하게 시뮬레이션했다.
결과
공항 시뮬레이션 모델링을 통해 엔지니어는 다음을 수행할 수 있다.
- 두 개의 공항 터미널에서 하단에서 최상위 단계로 이동하는 방식을 변경
- 보안 체크포인트 장비의 최적 위치 결정
- 주차장 및 터미널 사이의 보행자 통로의 필요한 폭 결정
- 추가 장비 조달에 대한 결정 승인
이 프로젝트를 기반으로 하여 , 컨설팅 팀은 공항 계획 및 최적화 도구 키트(공항 시뮬레이션을 위한 사용자 정의 AnyLogic 라이브러리)를 개발하였고, 사용자가 단기간에 복잡한 공항 프로세스를 설계하고 최적화할 수 있도록 했다.
공항터미널 광장 교통소통 시뮬레이션
문제
여객터미널 B의 위탁에 앞서, 공항 경영진은 공항 터미널 광장의 도로 교통 조직을 위한 어떤 옵션이 가장 효율적일지 결정하는 한편, 그것들에 대처하기 위해 선택된 옵션의 병목현상을 설명하기로 결정했다.
이를 위해 IDTS의 컨설팅 팀은 AnyLogic 트래픽 모델링 소프트웨어에 도로 교통 라이브러리의 요소를 활용했다. 이를 통해 그들은 차량 이동을 상세하게 시뮬레이션하고 공항 터미널 광장을 기존 도로망에 통합하며, 프로젝트 구현에 앞서 터미널 주변 도로의 처리량을 평가할 수 있었다.
해결책
컨설턴트는 3가지 도로교통 시뮬레이션 모델을 개발했는데, 이후 교통체증과 다양한 도로구간의 속도 면에서 평가되었다. 도로교통계획 솔루션의 효율성은 다음과 같은 매개변수에 의해 결정되었다.
- 출입국 체크포인트의 수 및 서비스 시간
- 체크포인트에 접근할 때 회전 각도(옵션 중 하나에서 차량은 180도 회전해야 함)
- 주차 구역 수
- 횡단보도의 위치
- 하차/하차 구역 근처에서 무료 대기 시간.
현재의 동작에 따라 스테이션 스퀘어로 진입하는 차량의 색상이 달라진다.
색 표시는 컨설턴트가 공항 터미널 광장의 교통 체증의 원인을 파악하는 데 도움이 되었다. 다양한 경우에 다음과 같다.
- 주차 장소를 찾을 수 없었던 다수의 "검은색" 차량 이는 교통이 혼잡하거나, 주차 진입 검문소의 용량이 크거나, 대기 시간이 15분 이상인 차량이 많기 때문일 수 있다.
- 주차장을 빠져나가는 "보급" 차량이 많다.
- 출구 체크포인트의 수가 충분하지 않음
- 출구 체크포인트 이후 도로의 교통체증
컨설턴트들은 또한 모델의 병목현상을 확인하기 위해 스트레스 테스트를 수행했다. AnyLogic을 교통체증 시뮬레이터로 사용하여 소프트웨어에서 이용할 수 있는 자동차 밀도 지도를 적용하고, 다음 변수를 모니터링할 때 트래픽 밀도 수준의 변화를 정의했다.
- 역 광장으로 진입하는 차량의 수
- 15분 이상 대기 중인 차량 수
- 출구 체크포인트에서의 서비스 시간
- 차량에 탑승한 승객의 수
결과
모델 실험에서 얻은 결과를 통해 고객은 공항 터미널 광장에서 최적의 교통 계획 계획을 선택할 수 있으며, 이는 나중에 건설 프로젝트에서 실행될 것이다.
