О.М. Замятина - Компьютерное моделирование (2007). Учебное пособие (1124144), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Схему модели и текстовое описание логики модели.4. Описание каждого модуля (print screen каждого модуля итекстовое описание).5. Эксперименты с моделью.6. Выводы по работе.1074.2. Пример выполнения заданияЗадание: Самолеты прибывают для посадки в район крупногоаэропорта каждые 10 ± 5 мин. Если взлетно-посадочная полосасвободна, прибывший самолет получает разрешение на посадку. Еслиполоса занята, самолет выполняет полет по кругу и возвращается каэропорту через каждые 4 мин.
Если после пятого круга самолет неполучает разрешения на посадку, он отправляется на запаснойаэродром.В аэропорту через каждые 10 ± 2 мин к взлетно-посадочнойполосе выруливают готовые к взлету машины и получают разрешениена взлет, если полоса свободна. Для взлета и посадки самолетызанимают полосу ровно на 2 мин. Если при свободной полосеодновременно один самолет прибывает для посадки, а другой – длявзлета, полоса предоставляется взлетающей машине.Смоделировать работу аэропорта в течение суток. Подсчитатьколичество самолетов, которые взлетели, сели и были направлены назапасной аэродром. Определить коэффициент загрузки взлетнопосадочной полосы.Рассмотрим подробно логику реализованной на рис. 4.6 модели.1.
Прибытие самолетов для взлета имитируется модулем Create«Take off». Этот модуль генерирует сущности Entity 1 в виде самолетов.2. Главным условием взлета этих самолетов является то, чтовзлетно-посадочная полоса должна быть свободна. В нашей моделивзлетно-посадочная полоса моделируется модулем Process 1, которомусоответствует Recourse 1. После того как появляется самолет,желающий взлететь, он попадает в модуль Hold 2, который выпуститэтот самолет при условии, что полоса освободилась. Взлетевшийсамолет, т.
е. обработанный модулем Process 1, уходит из системы черезмодуль Dispose 2.3. Прибытие самолетов для посадки имитируется модулем Create«Landing». Этот модуль генерирует сущности Entity 2 в виде самолетов.Модуль Assign 2 задает значение Attribute 1, равное 1; это необходимодалее для подсчета кругов.4. При посадке по заданию должны выполняться следующиеусловия: полоса должна быть свободна и не должно быть самолетов,идущих на взлет, т. к. у них приоритет выше.108Ч ис ло вз лет евш их с ам олет ов0H old 2Tak e off0As s i gn 3Ч ис ло приз ем ливш ихс я с ам олет ов00LandingAs s i gn 20Tr ueDec i de 1Ч ис ло с ам олет ов, уш едш их на з апас ной аэ родромProc es s 1As s i gn 4Di s pos e 20000False00:00:00As s i gn 10Proc es s 2Tr ueDec i de 200FalseAs s i gn 5Di s pos e 10Рис. 4.6. Модель функционирования взлетно-посадочной полосы аэропорта в ПП Arena 7.0109Это мы будем реализовывать через модуль Decide 1, в котором мыбудем проверять занятость Recourse 1 в Process 1, и проверять очередь вHold 2.
Приземлившийся самолет, т. е. обработанный модулем Process 1,уходит из системы через модуль Dispose 2.5. В Decide 2 будет проверяться следующее: если по прибытиисамолета для посадки полоса (Recourse 1) будет занята и /или будутприсутствовать самолеты на взлет в Hold 2, то этот самолет пойдет непо ветке True на полосу, а по ветке False.6. В ветке False первым стоит модуль Assign 1, которыйувеличивает Attribute 1 на единицу каждый раз, когда он проходит поэтой ветке. Затем модуль Process 2 имитирует круг над аэропортом,после чего в модуле Decide 2 проверяется, сколько уже кругов сделалэтот самолет, если меньше 5, то он опять возвращается к аэропорту дляповерки условий, а если уже 5, то летит на запасной аэропорт.7.
Модули Assign 3, Assign 4 и Assign 5 необходимы для сборастатистики по взлетевшим, севшим самолетам и самолетам, ушедшимна запасной аэропорт.Рассмотрим более подробно наиболее интересные модули.Take off0В аэропорту через каждые 10 ± 2 мин к взлетно-посадочнойполосе выруливают готовые к взлету машины.Hold 2Готовые к взлету машины и получают разрешение на взлет, еслиполоса свободна: STATE(Resource 1) == IDLE_RES.Process 10Для взлета и посадки самолеты занимают полосу ровно на 2 мин.,Process 1 имитирует взлетно-посадочную полосу.111Landing0Самолеты прибывают для посадки в район крупного аэропортакаждые 10 ± 5 мин.0TrueDecide 10FalseЕсли взлетно-посадочная полоса свободна, прибывший самолетполучает разрешение на посадку и у них приоритет ниже, т.
е. очередьв Hold 2 равна 0:STATE(Resource 1) == IDLE_RES && NQ(Hold 2.Queue) == 0.112Assign 1Этот модуль увеличивает Attribute 1+1, который моделируетколичество кругов.Process 20Если полоса занята, самолет выполняет полет по кругу ивозвращается к аэропорту через каждые четыре минуты. Process 2моделирует процесс совершения по кругу.1130TrueDecide 20FalseЭтот модуль проверяет, сколько кругов сделал самолет: если 5, тоон уходит на запасной аэропорт в Dispose 1.Assign 3Модули Assign 3, Assign 4 и Assign 5 аналогичны и необходимыдля сбора статистики по взлетевшим, севшим самолетам и самолетам,ушедшим на запасной аэропорт:– Variable 1 подсчитывает взлетевшие самолеты;– Variable 2 подсчитывает севшие самолеты;– Variable 3 подсчитывает самолеты, ушедшие на запаснойаэродром.Просмотреть значения переменных, полученных в результатемоделирования, можно в стандартных отчетах, которые формируютсяв результате каждого прогона модели.114Таким образом, из отчета видно, что значение переменныхследующее:– Variable 1 = 144;– Variable 2 = 141;– Variable 3 = 1.Также в отчетах мы можем просмотреть загруженность полосы,которая у нас задана Resource 1.Загруженность определяется параметром Number Busy, и в нашемслучае равна 39,58 % от общего времени моделирования.Вэтомпримере,согласнозаданию,необходимобылосмоделироватьработуаэропорта в течение 24часов.Этанастройказадается в модели в окнеRun/Setup/ReplicationParameters.В этих настройках мыдлинурепликациисбесконечности заменили на24 часа.115ЗаключениеВ настоящее время компьютерное моделирование и анализданныхявляютсяширокоиспользуемымиинструментами,применяющимися в науке, но хотелось, чтобы компьютерноемоделирование более активно внедрялось на реальных предприятиях ипроизводствах.
Общеизвестно, что компьютерные экспериментыгораздо дешевле, чем реальные действия с людьми и оборудованием. Всвязи с этим дисциплина «Компьютерное моделирование» должнавходить не только в рабочие программы специальностей, связанных синформационными технологиями, а также для студентов другихтехнических специальностей.В этом учебном пособии были изложены основы теориимоделирования систем, рассмотрены основные понятия, приведеныразличные классификации систем. Вторая глава пособия посвященанаиболее часто использующимся при моделировании бизнес-процессовпредприятия структурным моделям и методологиям, позволяющимразрабатывать структурные модели IDEF0, IDEF3 и DFD.
Во второйглаве раскрыты понятия имитационного моделирования процессов исистем.Рассмотреносовременноепрограммноесредствоимитационного моделирования, в основы которого заложены дванаиболее распространенных математических аппарата сети Петри исистемы массового обслуживания.Автор понимает, что в настоящее время в высших учебныхзаведениях при обучении студентов используют различныепрограммные средства моделирования. Но использование пакета Arenaявляется перспективным и апробировано на ряде зарубежныхпредприятий различных отраслей экономики.
Тем более, что основавсех средств моделирования одна (сети Петри и СМО).116Список использованных источников1. Бахвалов Л.А. Компьютерное моделирование: долгий путь ксияющим вершинам [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.gpss–forum.narod.ru/GPSSmodeling.html, свободный.2. Бешенков С. А.
Моделирование и формализация: методическоепособие. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2002.3. Большаков А. С. Моделирование в менеджменте: учеб.пособие. – М.: Филинъ, 2000.4. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука,1978.5. Бычков С. П., Храмов А. А. Разработка моделей в системемоделирования GPSS: учеб.
пособие. – М.: МИФИ, 1997.6. Введение в математическое моделирование: учеб. пособие /под ред. П. В. Трусова. – М.: Интермет инжиниринг, 2000.7. Вендров А. М. CASE-технологии. Современные методы исредства проектирования информационных систем. – М.: Финансы истатистика, 1998.8. Волчков С., Балахонова И. Бизнес-моделирование длясовершенствования деятельности промышленного предприятия // ЦИТ«Платон» "КомпьютерПресс". 2001. №11.9. Докукин В. П. Основы математического моделирования:Конспект лекций.
Санкт-Петербургский ГГИ. – М.: Дело, 2000.10. Имитационное моделирование производственных систем / Подред. А. А. Вавилова. – М.: Машиностроение, 1983.11. Калашников В. В., Рачев С. Т. Математические методыпостроения стохастических моделей обслуживания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
