Сравнение вариантов развития железнодорожных станций и линий с определением наилучшего варианта выполняется при помощи технико-экономического обоснования. В качестве критериев оценки работы моделируемых объектов выступают показатели:
- технические;
- технологические.
Технические показатели позволяют выполнять количественную оценку и сравнение вариантов развития. К техническим показателям, которые определяются проектом и прямо или косвенно проверяются с помощью имитационной модели, относятся:
- количество раздельных пунктов на участке;
- количество станционных путей и их полные длины;
- количество стрелочных переводов, пассажирских платформ, экипировочных, грузовых, ремонтных устройств;
- количество и параметры путевых маневровых средств (вытяжные пути, горки).
Иные технические показатели (такие как объем земляных работ, протяженность линий СЦБ, связи, контактной сети, количество и параметры мостов и путепроводов и т.д.) на имитационных моделях не проверяются, но зависят от предлагаемых схемных решений и при их корректировке тоже изменяются. Например, исследование на модели позволило рассчитать потребное количество приемо-отправочных путей в парке и схему их укладки, то есть расположение и количество стрелочных переводов. Исходя из этого, расчетным путем определяются полные длины укладываемых путей, размеры площадки, объем земляных работ, протяженность линий энергоснабжения, связи и другие технические параметры.
Технические показатели подлежат учету в качестве ограничений для модели, если проектом не предусматривается развитие отдельных устройств (например, дополнительных тяговых подстанций, укладки длинных путей и т.д.), либо это невозможно по условиям эксплуатации объекта.
Технологические показатели обеспечивают качественную оценку того или иного варианта. С их помощью сравнивается пропускная и перерабатывающая способность вариантов, потребность в маневровых и поездных локомотивах, штате обслуживающего персонала. К технологическим показателям относятся:
- количество переработанных или пропущенных поездов (по категориям) и вагонов;
- простои вагонов и поездов, с детализацией по различным критериям (станциям, паркам, назначениям, операциям и др.);
- технические, участковые и маршрутные скорости движения поездов различных категорий;
- загрузка путей, стрелочных переводов, маневровых средств, бригад осмотрщиков, сигналистов, пунктов экипировки и т.п.;
- среднесуточный пробег, производительность и другие показатели работы локомотивов;
- задержки технологических операций, вызываемые структурой (простои из-за занятости отдельных элементов, в т.ч. отклонение от расписания, непроизводительные простои в ожидании свободного пути, фронта, бригады, локомотива и т.д.)
Результаты исследований вариантов развития объектов на имитационных моделях представляются исчерпывающим набором технологических показателей, сравнивая которые можно определить наиболее рациональный вариант. Например, рассматривая несколько схемных решений по конфигурации горловин парка станции, на основе технологических показателей выбирается вариант, обеспечивающий наибольшую перерабатывающую способность и наименьшие простои поездов и вагонов.
После расчетов на модели полученные технические и технологические показатели трансформируются в экономические. Стоимостное представление технических показателей дает возможность определить объем капитальных вложений, а технологические показатели, переведенные в экономические, позволяют оценить эксплуатационные расходы.
В зависимости от цели исследования степень детализации имитационной модели может быть различной. При подробном моделировании используется структурный подход, когда структура модели отображается максимально близко к структуре реального объекта. Парки представляются в виде отдельных путей, горловины - в виде отдельных стрелок с соответствующими связями.
При макромоделировании применяется структурно-функциональный подход, когда отображается не столько детальная структура, сколько функциональные свойства парков и горловин. При таком подходе элементом горловины является не стрелка, а "виртуальный канал" - группа стрелок и выделенных участков путей в горловине, обеспечивающая одно независимое передвижение. Таким образом, в горловине столько каналов, сколько возможных параллельных передвижений. Число таких передвижений определяет ее пропускную способность горловины. В том случае, если маршрут операции вызывает враждебность с другими маршрутами - в такой операции используется несколько каналов в соответствии с тем, сколько параллельных перемещений снимается этой враждебностью. Таким образом, одновременное выполнение враждебных маршрутов в операциях макромодели становится невозможным.
При укрупненном моделировании парков также используется функциональный подход, т.е. они не представляются в виде отдельных путей. Задается предельная функциональная емкость парка (а не полная физическая вместимость всех его путей), то есть такая, при которой сохраняются его функциональные возможности. Например, для предгорочного парка достаточно оставить один свободный путь для обгона локомотива и один для приема очередного поезда. Для сортировочных парков достаточная работоспособность сохраняется до степени его заполнения вагонами не более чем на 70-80%. Больший уровень заполнения вызывает задержки расформирования поездов.