20. mája došlo k zmene britského vlakového cestovného poriadku. Odvtedy nastal v železničnej sieti chaos. Zmeny sa obzvášť dotkli železničných operátorov North a Govia Thameslink Railway (GTR) a viedli k zrušeniu stoviek vlakov a značným oneskoreniam vlakov pre cestujúcich.
Kritickým faktorom problému bolo oneskorenie schvaľovacieho procesu. V UK to funguje tak, že po predložení nového rozvrhu musí Network Rail – vlastník železničnej siete a infraštruktúry – schváliť každú takúto zmenu. Toto schválenie zahŕňa aj kontrolu, či navrhovaný cestovný poriadok operátora, napríklad Northern, je v súlade s rozvrhom všetkých ostatných operátorov, ktorí používajú rovnaké trate (ako sú Virgin Trains a TransPennine Express na hlavnej línii západného pobrežia).
Ak je nový rozvrh prijateľný pre všetkých ostatných operátorov, je schválený. Ak nie, upraví operátor alebo Network Rail ho musia upraviť. Spoločnosti Network Rail, Northern a GTR uviedli, že práve toto oneskorenie schvaľovacieho procesu viedlo k „závažným následkom“ v ich sieťach.
Niekedy proste dôjde k podobným prerušeniam železničnej dopravy a len v malej miere ich príslušný operátor môže riešiť. Výnimkou je výrazné oneskorenie alebo zrušenia mnohých služieb. Ak sú zdroje – ako sú železničné koľajové vozidlá (vlaky) a vodiči – napnuté až na svoje limity, potom je veľmi ťažké sa jednoducho dostať z takéhoto narušenia dopravy. Zdá sa, že v takejto situácii sa ocitli Northern a GTR. V prípade spoločnosti Northern došlo k problému dostupnosti rušňovodičov alebo (čo je ešte dôležitejšie) dostupnosti vyškolených rušňovodičov.
Zníženie výpadku dopravy prostredníctvom „optimalizácie“
Napriek rozsahu zmien v cestovnom poriadku, bolo možné znížiť následky tohto narušenia dopravy. Aby sme pochopili ako, je dôležité najprv aby sme pochopili ako prevádzkovatelia železníc vypracuvávajú časové harmonogramy; ako sa rozhodujú, aké vlaky použijú a aké smeny pridelia jednodnotlivým rušňovodičom. Toto operátori realizujú pomocou matematickej techniky nazývanej „optimalizácia„.
Optimalizácia využíva matematiku a počítačový softvér na minimalizáciu nákladov, keď je daný súbor obmedzení – metódu široko používaná v doprave, telekomunikáciách a energetickom priemysle.
Za predpokladu, že je stanovený časový rozvrh, operátor železničnej dopravy musí zistiť, ktoré vlaky sa majú prevádzkovať, a prideliť ich rušňovodičom, aby ich prevádzkovali. Výber vlakov musí zohľadňovať dopyt zákazníkov, typ vlaku (elektrický alebo naftový) a počet vlakov. Letecké spoločnosti riešia podobné problémy s optimalizáciou pri prideľovaní lietadiel na lety.
Niektorí rušňovodiči sú navyše kvalifikovaní len na riadenie špecifických vlakov (elektrických alebo naftových) a existujú pracovné pravidlá (ako napríklad dĺžka smeny a frekvencia a trvanie prestávok), ktoré je potrebné zvážiť. Nakoniec ku každej prevádzkovananej službe musí byť priradený príslušný rušňovodič. Momentálne operátor Northern zapasí s problémom, že nemá k dispozícii dostatočný počet rušňovodičov pre všetky služby.
Problém pre spoločnosti Northern a GTR spočíval v tom, že cestovný poriadok nebol schválený až do dátumu prevádzkovania služby. Takže pri službách, ktoré by mali byť prevádzkované, panovala neistota. A tomuto faktoru Northern a GTR pripisujú značné výsledné oneskorenia a zrušenia. Avšak takéto situácie mohli byť vopred naplánované, ak by bola použitá robustná optimalizácia.
Robustná optimalizácia
Robustná optimalizácia sa pokúša nájsť minimálne náklady v situáciách, keď výsledok nie je známy. V prípade železničných operátorov je možné robustnú optimalizáciu použiť pri zohľadnení časového rozvrhu, prideľovania vlakov a problémov s rušňodičmi pri vypracúvaní harmonogramu vlaku a rušňovodiča, ktorý pomôže znížiť oneskorenia a zrušenia vlakov v prípade narušenia dopravy. Aj keď metódy plánovania, ktoré používajú spoločnosti Northern a GTR, neboli zverejnené, je možné, že plánovanie vlakov a rušňovodičov bolo možné zlepšiť pomocou robustných techník optimalizácie.
Napriek tomu, že úplný rozvrh nebol známy, niečo z neho bolo – čo výrazne znížilo počet scenárov, ktoré sú zvažované v probléme robustnej optimalizácie. V skutočnosti niekoľko problémov, ktoré boli obvinené z príčiny tohto narušenia, mali binárny výstup (áno alebo nie), ako napríklad skutočnosť, či elektrifikácia funguje na trati Preston do Blackpoolu, a mohli byť riešené dodaním cestovného poriadku.
Keď Northern a GTR plánovali využívanie svojich vlakov a rušňovodičov, robustná optimalizácia by im umožnila zohľadniť pravdepodobnosť, že niektoré inžinierske práce nebudú dokončené včas. Ďalej by bolo možné zohľadniť možnosť, že niektoré zmeny cestovného poriadku neboli schválené spoločnosťou Network Rail.
Prevádzkovatelia železníc na celom svete využívajú optimalizačné techniky na vývoj rozvrhu, plánovanie používania vlakov a naplánovanie ich vodičov. Pretože mnoho faktorov týkajúcich sa prevádzky železnice je neurčitých, robustné optimalizačné techniky majú široko uplatnenie.
V dôsledku oneskorenia schvaľovania cestovného poriadku Northern vyžadoval dodatočnú odbornú prípravu vodičov, ktorá sa nepredpokladala. To naznačuje, že robustné optimalizačné techniky Northern a GTR nezohľadnili takýto scenár, ktorý by vyžadoval školenie rušňovodičov – čo viedlo k vyššiemu riziku narušenia v súvislosti so zmenami cestovného poriadku.
Vzhľadom na to, že oneskorenia v schvaľovaní časového harmonogramu by mali byť známe, je logické očakávať, že robustná optimalizácia bude zahŕňať scenár, ktorý by predstavoval ďalší tréning rušňovodičov. Ak je to tak, potom systém by mal byť schopný minimalizovať očakávané prerušenia, aby mohol byť znížený vzniknutý chaos.
Zdroj: Originálny článok si môžete prečítať tu.
