Construction d’un jumeau numérique d’une gare ferroviaire avec la simulation AnyLogic - SimWell construit un jumeau numérique d’une gare ferroviaire pour « Serious gaming »

La nécessité d’un jumeau numérique d’une gare ferroviaire

Une gare ferroviaire est un mélange complexe de voies ferrées et d’aiguillages conçus pour l’entreposage, le tri, le chargement et le déchargement des wagons.

L’efficacité opérationnelle dans la gare ferroviaire a une incidence directe sur les avantages économiques des entreprises de transport ferroviaire de marchandises, tout en ayant des répercussions indirectes sur de nombreux intervenants de la chaîne d’approvisionnement, y compris les fournisseurs, les clients, etc.

Un jumeau numérique d’une gare ferroviaire aide des organisations à améliorer l’efficacité opérationnelle.

Le défi avec l’optimisation

L’optimisation est souvent utilisée dans les gares ferroviaires, mais ces modèles ne prennent pas en considération toute la complexité de la gare ferroviaire.

Qu’est-ce qui rend la gare ferroviaire trop complexe pour l’optimisation?

La gare ferroviaire est dynamique, ce qui signifie qu’elle change avec le temps. L’optimisation ne tient pas compte du temps, de sorte que la simulation est la mieux adaptée pour saisir les aspects dynamiques de la gare.

La gare ferroviaire est stochastique, ce qui signifie qu’il y a beaucoup de variabilité dans le système.

La gare ferroviaire est limitée par l’espace.

La simulation saisit la complexité de la gare ferroviaire incluant la variabilité et les composantes spatiales qui changent avec le temps.

Simulation dynamique avec AnyLogic

Toutefois, la simulation discrète d’événements prend en considération ces facteurs en créant un jumeau numérique d’une gare ferroviaire qui permettra aux équipes de planification et de direction d’essayer et de planifier efficacement les opérations à l’avance.

Lorsqu’un jumeau numérique d’une gare ferroviaire est utilisé dans la planification, il améliore les opérations actuelles et fait en sorte que la gare ferroviaire puisse relever les défis futurs.

Vous ne devriez jamais avoir à vous soucier de choisir la mauvaise option lorsque vous prendrez une décision à l’intérieur de votre entreprise. Nous avons développé cette philosophie à travers des centaines de projets chez SimWell. 

Voici comment nous avons construit des modèles de jumeaux numériques d’une gare ferroviaire avec AnyLogic.

railyard digital twin built in AnyLogic

Jumeau numérique d’une gare ferroviaire

Ce modèle numérique d’une gare ferroviaire a aidé nos clients à planifier leurs opérations ferroviaires. L’objectif ultime est de développer un modèle d’apprentissage automatique « Machine Learning » pour prendre rapidement les meilleures décisions dans la gare. Pour y parvenir, nous prenons une approche en plusieurs phases.

Tout d’abord, nous construisons un jumeau numérique d’une gare ferroviaire dans la simulation AnyLogic. Le modèle est ensuite utilisé pour le Serious gaming qui permet aux planificateurs de contrôler dynamiquement la gare ferroviaire virtuelle pour améliorer la prise de décision dans le monde réel. 

Si vous voulez apprendre à construire des modèles vous-même, vous pouvez accéder à notre Guide complet de simulation qui vous guide à travers le processus étape par étape pour construire un modèle de simulation.

Deuxièmement, nous intégrons la logique de décision heuristique utilisée par les planificateurs pour évaluer la logique et comparer les scénarios.

Enfin, nous créons un outil d’apprentissage automatique en entrainant un algorithme d’IA pour trouver le meilleur scénario.

Phase 1 – Serious gaming

Dans la phase de Serious gaming, nous développons un modèle pour aider les planificateurs avec l’analyse à travers leur jumeau numérique d’une gare ferroviaire.

Avec un modèle Serious gaming, les planificateurs ont un contrôle manuel sur le mouvement des trains sur toutes les voies du jumeau numérique d’une gare ferroviaire. Ils peuvent déplacer des wagons dans des vracs ou comme wagons individuels, coupler et découpler dynamiquement un train, et changer/placer/traiter des marchandises.

Comme le montre la figure ci-dessous, le modèle interactif Serious gaming construit par SimWell permet aux utilisateurs de tester ces changements n’importe où sur les pistes.

Railyard Serious Gaming

Les sorties du modèle Serious gaming peuvent inclure n’importe quel indicateur de performance clé important pour l’exploitation de la gare ferroviaire. Dans ce cas-ci, les indicateurs de performance clés incluent l’enregistrement des informations du wagon, l’emplacement, le traitement de l’heure de début et de fin. Les indicateurs de performance clés comprennent également l’utilisation des ressources. Par exemple, la figure ci-dessous montre un graphique de charge de travail mettant en évidence les états des ressources occupées/inactives au fil du temps.

Le modèle de Serious gaming est un outil à faible risque et rapide qui peut être utilisé pour former les gestionnaires d’une gare ferroviaire.

Simulation KPIs

Phase II - Heuristique

Si une gare ferroviaire a déjà une logique que les exploitants utilisent pour traiter les wagons, nous pouvons construire et entrer cette logique dans le modèle.

Cela permettra aux planificateurs de la gare ferroviaire d’exécuter des scénarios et d’automatiser l’analyse.

Les planificateurs peuvent tester divers scénarios et comparer le rendement de chaque décision, virtuellement, sans interrompre les opérations de la gare ferroviaire. Ils peuvent également comparer et améliorer leur heuristique en utilisant le modèle de simulation.

Effectuez plusieurs essais avec différents scénarios nécessitant une intervention limitée à aucune.

Phase III - Apprentissage automatique « Machine Learning »

Une fois qu’un espace d’échantillonnage suffisamment grand d’entrées et de sorties a été produit à partir de l’exécution du modèle, ces données peuvent ensuite être utilisées pour former un algorithme IA.

Un algorithme formé peut nous aider à converger plus rapidement vers un scénario de « meilleur cas » que nous pouvons ensuite valider à l’aide du modèle de simulation.

SimWell mène des recherches pour utiliser l’apprentissage automatique de cette façon.

Contactez-nous

SimWell est une société de conseil et de distribution de logiciels qui se spécialise dans la simulation, la science des données et l’optimisation. Si vous exploitez une gare ferroviaire et que vous avez besoin d’aide avec un jumeau numérique d’une gare ferroviaire pour Serious gaming, vous pouvez cliquer ici pour planifier un appel.

Un vidéo sur un modèle de simulation du jumeau numérique d’une gare ferroviaire avec la simulation AnyLogic a été enregistré.

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