第3章离散事件动态系统数字仿真算法

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3离散事件系统仿真基础和建模

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模型的人工运行（续）
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示例2－窗口售票系统
剧院雇一名售票员同时负责窗口销售和对电话问讯者的咨询服务。
窗口服务比电话服务有更高的优先级。问讯者打来的电话由电话系统存储后按先来
先服务的原则一一予以答复建模的目的是研究售票员的忙闲率。2020/8/Fra bibliotek026
实体流程图分析
常用图示符号
菱形框(表示判断) 矩形框(表示事件、状态、活动等中间过程) 圆端矩形框(表示开始和结束) 箭头线(表示逻辑关系)
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开始结束
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建模步骤－八个步骤
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示例1
理发店系统
有一个小理发店只有一个理发员。顾客来到理发店后，如果有人正在理发就坐在一旁等候。理发员按先来先理的原则为每一位顾客服务，而且只要有顾客就不停歇。
库所
变迁
输入
输出
函数
函数
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Petri网的变迁
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变迁实例
t1
t4
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t2 t3
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应用举例
一条工业生产线，完成两项工业操作，第一个操作将传入生产线的半成品S1和部件S2用 2个螺丝钉S3固定在一起，变成半成品S4。第二个操作再将S4和部件S5用3个螺丝钉S3 固定在一起，得到新的半成品S6。完成两项工业操作时都要用到工具S7。假定由于存放空间的限制，停放在生产线上的半成品S4最多不能超过5件。
考察目的
建立实体流程图模型；在假定顾客到达间隔和理发时间服从一定的概率分
布时，考察理发员的忙闲情况。

第三章离散事件系统仿真

1 2 3 4 5 6 总和
由表 1.5 中的数据可计算如下统计指标： 0 2 2 2 0 （1）平均每位顾客的等待时间：4/6≈ 0.667（分 0 1 3 1 0 钟） 3 0 9 3 3 （2）顾客要等待的概率：2 /6 ≈ 0.333 2 1 12 3 0
0 4 19 4 3 2 2 11 4 0
6 0 系统中顾客数 7 9 2 11 15 2 0 4
2 总和 1
G3 G4
G1 G2
G3 G4 G5 G5 6 7 9 11 12 15
G6
0
2
3
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仿真时钟
图 3.1
顾客在系统中的状态图
对于这样简单的系统我们可以采用手工模拟，并采用模拟表来描述，但实际系统往往比这复杂得多，这就需要更高级的处理技术。
3.2 排队系统
3.2.1 排队系统基本概念许多系统都可以归结为服务系统，服务系统的主要特征是出现排队现象，因此也称为排队系统。顾客到达时刻不确定，接受服务的时间不确定，导致排队系统在某时刻的状态（例如队列长短）不确定,故又称随机排队系统。
3.2.2 随机排队系统的三个组成部分
1. 到达模式——动态实体产生的规律。 2.服务机构: 1）数量 2）速度（一般也是一个随机变量） 3.排队规则：如先进先出，后进先出，优先权，随机服务等。
3.1.3 进程由若干事件与若干活动组成的过程称为进程。由若干事件与若干活动组成的过程称为进程。它描述了各事件活动发生的相互逻辑关系及时序关系。例如，工件由车辆装入进货台；经装卸搬运进入仓库；经保管、加工到配送至客户的过程就是一个进程。事件、活动与进程的关系如图 3-1所示进程
3.1.4.仿真时钟 3.1.4.仿真时钟仿真时钟用于表示仿真事件的变化。由于仿真实质上是对系统状态在一定时间序列的动态描述，因此，仿真时钟一般是仿真的主要自变量，仿真时钟的推进是系统仿真程序的核心部分。应当指出，仿真时钟所显示的是仿真系统对应实际系统的运行时间，而不是计算机运行仿真模型的时间。仿真时间与真实时间将设定成一定比例关系，使得像物流系统这样复杂的系统，利用计算机仿真只需要几分钟就可以完成，而真实系统的运行则需要若干天，甚至若干月。

交通仿真课件第三章离散仿真

仿真策略决定仿真模型的结构
仿真策略
离散系统仿真策略
模型描述中采用的主要术语
成分相当于系统中的实体，用于构造模型中的各个部分。主动成分（可以主动产生活动的成分）被动成分（本身不激发活动，只有在主动成分作用下才能产生状态变化）描述变量成分状态、属性的描述。成分间的相互关系描述成分之间相互影响的规律。
找一个尽可能简单的系统状态作为初始状态；
从一个远离平衡状态但容易构造的状态开始进行模拟，当运行一段时间之后，系统的状态会接近或处于稳定状态（平衡状态）。
构造初始映象
02
活动扫描：
要描述系统中实体的活动，设定引起活动开始及结束的条件。启动或结束活动的事件不由建模者设定，而随仿真推进而自动进行。为保证活动得到记录，每一次推进均需要扫描活动中的实体集。由于需要在每一次推进中扫描每一活动，这种方法的效率不太高。
01
当仿真时钟推进，满足条件的所有事件记录从将来事件表移到当前事件表，取出每个事件记录，判断所属进程与位置，当发生条件真，发生包含该事件的活动，并让该进程尽可能地推进，直至结束。
02
时间控制以主导实体进入该进程的的时间序列及其经历该进程的各项活动的时间顺序，走向控制主要以断点为依据。
03
进程交互法
以进程为基础的排队系统模型
按活动扫描法建立的排对系统模型
单击此处添加大标题内容
进程由事件的时间序列及若干活动组成
具有上述两种方法的特点，接近实际系统，编程实现非常复杂
采用进程描述系统，将模型的主动成分所发生的事件及活动按照时间顺序进行组合形成进程表，一个成分一旦进入进程，它将完成进程的全部活动。
进程交互法
采用两张事件表，当前事件表、将来事件表；

仿真算法知识点总结

仿真算法知识点总结一、简介仿真算法是一种通过生成模型和运行模拟来研究系统或过程的方法。

它是一种用计算机模拟真实世界事件的技术，可以用来解决各种问题，包括工程、商业和科学领域的问题。

仿真算法可以帮助研究人员更好地理解系统的行为，并预测系统未来的发展趋势。

本文将对仿真算法的基本原理、常用技术和应用领域进行总结，以期帮助读者更好地了解和应用仿真算法。

二、基本原理1. 离散事件仿真（DES）离散事件仿真是一种基于离散时间系统的仿真技术。

在离散事件仿真中，系统中的事件和状态都是离散的，而时间是连续变化的。

离散事件仿真通常用于建模和分析复杂系统，例如生产线、通信网络和交通系统等。

离散事件仿真模型可以用于分析系统的性能、验证系统的设计和决策支持等方面。

2. 连续仿真（CS）连续仿真是一种基于连续时间系统的仿真技术。

在连续仿真中，系统中的状态和事件都是连续的，而时间也是连续的。

连续仿真通常用于建模和分析动态系统，例如电力系统、控制系统和生态系统等。

连续仿真模型可以用于分析系统的稳定性、动态特性和系统参数的设计等方面。

3. 混合仿真（HS）混合仿真是一种同时兼具离散事件仿真和连续仿真特点的仿真技术。

混合仿真可以用于建模和分析同时包含离散和连续过程的系统，例如混合生产系统、供应链系统和环境系统等。

混合仿真模型可以用于分析系统的整体性能、协调离散和连续过程以及系统的优化设计等方面。

4. 随机仿真随机仿真是一种基于概率分布的仿真技术。

在随机仿真中，系统的状态和事件都是随机的，而时间也是随机的。

随机仿真通常用于建模和分析具有随机性质的系统，例如金融系统、天气系统和生物系统等。

随机仿真模型可以用于分析系统的风险、概率特性和对策选择等方面。

5. Agent-Based ModelingAgent-based modeling (ABM) is a simulation technique that focuses on simulating the actions and interactions of autonomous agents within a system. This approach is often used for modeling complex and decentralized systems, such as social networks, biologicalecosystems, and market economies. In ABM, individual agents are modeled with their own sets of rules, behaviors, and decision-making processes, and their interactions with other agents and the environment are simulated over time. ABM can be used to study the emergent behavior and dynamics of complex systems, and to explore the effects of different agent behaviors and interactions on system-level outcomes.三、常用技术1. Monte Carlo方法蒙特卡洛方法是一种基于随机模拟的数值计算技术。

第3讲离散事件系统仿真原理及程序.

}
3.4系统的统计性能指标

假设仿真目的是要估计服务n个顾客后的顾客平均队长Q(n)及平均排队等待时间d(n)： n
d (n) D (n) Di / n
i 1
其中 Di 为第i个顾客排队等待时间，Q(t)为t时刻排队等待的顾客数，T为完成n个顾客服务所耗时间，d(n)、Q(n)表示估计值， D ( n) 、 Q (n)表示平均值。为计算方便 1 m
External definitions for single-server (continued)
int next_event_type, num_custs_delayed, num_delays_required, num_events,num_in_q, server_status; float area_num_in_q, area_server_status, mean_interarrival, mean_service,sim_time, time_arrival[Q_LIMIT + 1], time_last_event, time_next_event[3], total_of_delays; FILE *infile, *outfile; void initialize(void); void timing(void); void arrive(void); void depart(void); void report(void); void update_time_avg_stats(void); float expon(float mean);
电话亭－1978年在北京15%的电话要在1小时后才能接通。在电报大楼打电话的人还要带着午饭去排队。银行窗口，ATM 医院火车售票交通理发游乐场的游乐项目

离散事件系统动态运行仿真模拟研究

离散事件系统动态运行仿真模拟研究一、概述离散事件系统动态运行仿真模拟是一种重要的技术手段，用于对复杂系统进行模拟，测试和优化。

它的应用范围非常广泛，在制造业、航空航天、电子商务等领域都有着广泛的应用。

本文将围绕离散事件系统动态运行仿真模拟进行探讨。

二、离散事件系统的概念离散事件系统是指在不连续的时间点上，由离散模型描述的系统。

它包括一系列事件和决策，每个事件的发生都可能引起系统状态的变化。

在离散事件系统中，事件是不可预测的，需要根据系统的状态和规则来决定何时进行下一个事件。

例如，在一个工业生产线上，生产速度可能因为故障而减慢，或是因为调整而提高。

这些事件都是不可预测的，并且会影响整个生产线的状态。

三、离散事件系统的运行仿真模拟离散事件系统的动态运行仿真模拟是指对离散事件系统进行模拟，以评估其性能和可靠性。

这种仿真模拟是在计算机上进行的，它可以在更短的时间内完成对系统的测试，同时可以模拟复杂的系统状态和事件，为决策提供支持。

在进行离散事件系统的仿真模拟时，需要对系统进行建模。

建模包括对系统的基本组成部分进行分析，确定系统中的重要事件和决策，并设计相应的概率模型。

在模拟的过程中，在当前状态下，根据之前得到的概率模型和事件规则，做出下一个事件的决策。

随着仿真的进行，系统状态会动态变化，仿真结束时，可以得到各种指标，如系统性能、运行效率和可靠性等。

四、离散事件系统运行仿真模拟的应用离散事件系统的动态运行仿真模拟在许多领域都有着广泛的应用。

在工业制造领域中，通过进行仿真模拟，可以对生产线进行优化，减少成本，提高生产效率。

在航空航天领域，通常以飞机航线模型进行仿真模拟，以评估飞机运行的性能和安全。

在电子商务领域，通过仿真模拟模型，可以分析整个商业流程和系统，优化客户体验，提高系统的可用性和收益。

五、结论离散事件系统动态运行仿真模拟是一种重要的技术手段，可以对复杂的系统进行模拟，测试和优化。

虽然其应用范围广泛，但每个应用领域都需要进行具体的建模和优化工作。

离散事件系统仿真方法讲解

2021/4/18
Su Chun, Southeast University
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仿真时钟推进机制
下次事件时间推进机制：仿真时钟按照下一个事件预计将要发生的时刻，以不等的时间间隔向前推进。即仿真时钟每次都跳跃性地推进到下一事件发生的时刻上去。
该推进机制中，仿真时钟的增量不定，取决于被仿真系统。
仿真时，需将事件按发生时间的先后次序排列，仿真时钟时间则按事件顺序发生的时刻推进。当某一事件发生时，需立即计算出下一事件发生的时刻，以便推进仿真时钟，直到仿真运行结束。
2021/4/18
Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
面向活动仿真模型总控程序的算法结构包括： ① 时间扫描 ② 活动例程扫描
由于事件直接影响系统状态，活动扫描要反复进行，包括确定事件和条件事件。
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Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
③ 进程交互法（Process Interaction）
事件调度法和活动扫描法的基本模型单元分别是事件处理和活动处理。它们都针对具体事件而建立，各处理相对独立。进程交互法的基本模型单元是进程。进程针对某类实体的生命周期而建立，一个进程包含了实体流动中发生的所有事件。
以单服务台排队服务系统为例，顾客生命周期的进程为：
Su Chun, Southeast University
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离散事件系统仿真策略
顾客排队进程模型
模型说明：
• 服务员两名，队列一条
• “∆”表示某顾客产生的时刻，也为相应进程开始的时刻；
• “□”表示某顾客离去的时刻，也为相应进程撤销的时刻；

离散事件动态系统建模与仿真技术研究

离散事件动态系统建模与仿真技术研究离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，DEDS）是一种用来描述离散事件的数学模型，其在集成电路设计、制造业、物流管理、网络通信等领域中得到了广泛应用。

离散事件动态系统建模和仿真技术是研究这一领域的关键问题之一。

I. 离散事件动态系统简介离散事件动态系统是一种将时间分为离散事件的模型，该模型针对每个事件进行计算，以决定模型的下一个状态。

每个事件的时间戳都是不同的，一次模拟可以包含大量的事件，事件之间可能会有多种关系，这是离散事件模拟的特点。

常见的离散事件动态系统包括排队系统、自动控制系统、网络系统、供应链系统、交通系统等，可以应用于机器人系统、智能交通、虚拟现实等领域。

II. 离散事件动态系统建模离散事件动态系统的建模是指将动态的系统描述成一个离散事件模型的过程，常用的建模框架包括Petri网、DEVS和CTPN等。

Petri网是描述离散事件模型的一种图形化建模语言，其由Petri网元素和变迁组成。

当一个Petri网达到一个使变迁操作成为可能的状态时，变迁将被激活。

Petri网允许对分布式系统进行实时分析和检验，并允许通过变形分析系统行为的改变。

DEVS是离散事件系统建模技术的一种形式化表达，其通过定义系统组件之间的输入输出以及它们之间的转移逻辑来描述系统行为。

DEVS模型一般包含四个部分，输入信号、状态、事件响应函数和状态转移函数。

CTPN是一种图形化建模语言，它通过两个主要元素，控制流程和时间约束，来建模系统的动态行为。

控制流程用于表示系统中的活动和控制流，时间约束表示活动之间的时间上限和下限。

III. 离散事件动态系统仿真离散事件动态系统仿真技术是为了模拟离散事件系统的行为，以便分析和预测其性能。

通常，离散事件动态系统仿真需要从实际系统的模型出发，将系统的模型转换成计算机程序，利用程序模拟实际系统不同的状态和事件，并通过这些状态和事件来推断系统的行为。

离散事件系统的建模与仿真研究

离散事件系统的建模与仿真研究离散事件系统（Discrete Event System，DES）是指由一系列离散事件组成的系统，其状态随时间点发生离散性的变化。

DES作为一种重要的描述和分析系统的工具，在工业、交通、通讯、金融等领域中得到了广泛的应用。

如何对离散事件系统进行建模和仿真研究，是当前研究的热点和难点之一。

一、离散事件系统建模离散事件系统的建模一般分为三个结构层次：事件层次、状态层次和行为层次。

1.事件层次事件层次是最高层次，定义了系统所有可能的事件和事件发生的时刻。

每个事件都有其自身的类型和时间戳，时间戳确定了事件发生的时刻。

对于同一类型的事件，可以区分其源头和目的地，进而描述事件之间的依赖关系。

2.状态层次在事件层次的基础上，系统的状态层次定义了系统中存在的状态集合，每种状态都有其自身的定义，包括了系统变量的取值，如流量、压力、速度等。

状态的改变是由事件的发生所触发的。

状态层次是描述系统的重要结构层次，不同状态之间可以描述系统运行的不同模式。

3.行为层次行为层次定义了事件与状态之间的关系，描述了事件发生所引起的状态变化。

在行为层次中，可以描述不同事件类型下的状态转移，以及每种状态下的事件类型和发生时间。

行为层次是系统的最底层，包含了所有可观测性质和系统性能的信息。

二、离散事件系统仿真仿真是模拟真实系统行为的过程，在离散事件系统研究中，仿真是验证模型正确性和性能指标的一种有效手段。

1.仿真方法离散事件系统仿真一般分为两种方法：基于事件驱动的仿真和流程中心仿真。

基于事件驱动的仿真是离散事件系统的常用仿真方法。

其基本思想是在仿真的过程中，以事件为驱动条件，在每个事件发生的时刻，进行状态的改变和事件的处理，从而实现系统状态的模拟。

基于事件驱动的仿真具有高效、灵活等优点，在应用中得到了广泛的应用。

流程中心仿真是基于业务逻辑流程的仿真方法。

该方法将流程看作系统的基本单位，通过对流程中各项任务的调度和业务逻辑的处理，得出系统的行为和性能指标。

离散事件系统仿真技术与实例

离散事件系统仿真技术与实例概述离散事件系统仿真是一种模拟离散事件的技术，通过模拟系统中的事件和它们之间的相互作用来分析和优化系统的性能。

在实际应用中，离散事件系统仿真可以用于评估不同策略的效果，预测系统的行为，甚至设计新的系统。

本文将介绍离散事件系统仿真的基本原理和常用方法，并通过实例进行演示，帮助读者深入了解该主题。

离散事件系统仿真的基本原理离散事件系统仿真基于以下几个基本原理进行模拟：1. 离散事件离散事件是指在系统中发生的具体事件，它们可以是系统内部的操作，也可以是外部的输入。

离散事件系统通过跟踪和处理这些事件来模拟系统的运行过程。

2. 事件驱动仿真离散事件系统仿真是一种事件驱动的仿真方法。

系统在仿真过程中，根据当前的状态和已经发生的事件，确定下一个要处理的事件，并执行相应的操作。

这种方法可以更加准确地模拟实际系统的行为。

3. 随机性离散事件系统仿真通常包含一定的随机性。

系统中的事件往往是基于概率模型，具有一定的随机性。

这使得仿真结果更加真实，能够反映系统在不同条件下的不确定性和变化性。

4. 时间推进离散事件系统仿真通过推进时间来模拟系统的运行。

仿真过程中，系统的时间可以是离散的，也可以是连续的。

根据实际系统的特点，选择合适的时间推进策略对系统进行仿真。

离散事件系统仿真的方法和工具1. 事件扩展Petri网方法事件扩展Petri网是一种常用的离散事件系统仿真方法。

它将Petri网模型与离散事件模型结合起来，能够较好地描述事件之间的相互作用和系统的行为变化。

2. Agent-based仿真方法Agent-based仿真是另一种常用的离散事件系统仿真方法。

它将系统的各个组成部分建模为独立的智能体，并模拟它们之间的相互作用和决策过程。

Agent-based仿真在复杂系统的建模和分析中具有较好的灵活性和可扩展性。

3. 常用工具在离散事件系统仿真中，有许多常用的工具可供选择。

例如，Arena是一款功能强大的商业仿真软件，提供了丰富的建模和分析功能。

第03章.离散事件系统仿真ppt

Y 执行该成分
确定该成分的下一事件
推进TIME
N 仿真结束？
Y 输出结果
将FEL中TIME时刻发生的事件记录移到CEL中
3种仿真策略的比较
事件调度法
活动扫描法
进程交互法
系统描述特征
支成分可施加作用
主动成分、被动成分主动成分、被动成分
均可施加作用
均可施加作用
3.3.2 活动扫描法
• 在此方法中，系统由部件组成，而部件包含着运动，这些活动的发生应当满足规定事件发生的条件。每一个成分均有一个激活条件，若条件满足，则激活该成分的活动例程。仿真过程中，活动的发生时间也作为条件之一，而且较之其它条件具有更高的优先权。
即在判断激活条件时首先判断该活动发生的时间是否满足，然后再判断其它条件。对活动的扫描循环进行，直到仿真终止为止。
N
主程序
输入仿真控制参数
调用初始化子程序
调用时调用事
Y 调用输
间控制件子程仿真结束？出子程结束
子程序
序
序
• （3）事件调度法的步骤 ① 初始化：需要初始化的对象包括时间、事件表、系统初始事件和成分状态。 ② 将仿真时钟设置为系统初始事件的时间。 ③ 执行事件子程序，修改事件表。 ④ 取出t(s)=min{ta|a∈CA}的事件记录，推进仿真钟TIME=t(S),修改事件表。初始化时间、成分状态和时间表，设置系统仿真钟TIME=t0。事件调度法的步骤用程序流程表示为： While(TIME<=T∞)则执行 Case 根据事件类型 i=1 执行1类事件 i=2 执行2类事件 ┇ i=m 执行m类事件 endcase 取出具有t(s)=min{ta|a∈CA}的事件记录置仿真时间TIME= t(s) endwhile

离散事件系统仿真方法

离散事件系统仿真方法离散事件系统仿真方法（DES）是一种表达系统行为的数学模型，在计算机科学和工程领域中得到广泛应用。

DES主要用于对系统的离散事件进行建模和模拟，离散事件是系统中可以显著影响系统行为的事件，这些事件的发生时间是离散的，它们之间是分开的。

下面介绍几种常用的离散事件系统仿真方法：1. 事件列表驱动（Event List Driven）：事件列表驱动方法是最基本的 DES 方法。

在这种方法中，所有可能发生的事件都被列在一个事件列表中，事件按照发生的时间顺序排列。

仿真器会检查事件列表中最早发生的事件，并将系统状态更新到该事件发生的时间点。

然后仿真器会触发该事件，并处理该事件引发的状态变化。

2. 过程导向（Process Oriented）：过程导向方法是一种更高级的DES 方法。

在这种方法中，系统被分解为一系列并发的过程，每个过程负责处理一类事件。

过程之间通过消息传递进行通信和同步。

仿真器会根据系统的当前状态选择一个过程，并将事件分发给该过程进行处理。

过程在处理事件时可以触发其他事件。

3. 状态类（State-based）：状态类方法是一种根据系统状态的改变来驱动仿真的方法。

在这种方法中，系统的状态由一组状态变量来表示，仿真器会根据系统当前状态和一组状态转移规则来选择下一个事件的发生时间和类型。

状态类方法更适合描述那些状态随时间变化比较复杂的系统。

在进行离散事件系统仿真之前，需要确定系统中所有可能发生的事件和它们的发生时间。

一般来说，确定事件和发生时间是根据系统的规范和需求来完成的。

此外，仿真器还需要记录和输出仿真结果，以便进行分析和评估。

离散事件系统仿真方法在很多领域都有应用。

例如，在运输领域，可以使用DES方法来优化交通流量和路网规划。

在制造业中，可以使用DES 方法来优化生产线的布局和调度。

在通信领域，可以使用DES方法来评估无线网络的性能和信道分配策略。

综上所述，离散事件系统仿真方法是一种用于模拟和分析系统行为的重要工具。

离散事件系统建模和仿真

离散事件系统建模和仿真一、介绍离散事件系统（DES）是由一些离散事件组成的系统，其中每个事件在时间上单独发生。

相比于连续系统，离散事件系统更适用于那些事件是离散的、不规则的、或者随机发生的系统。

离散事件系统建模和仿真是对这类系统进行分析和设计的过程，通过这些方法可以更好地理解和预测系统的行为，进而通过优化策略来提高系统的效率和性能。

本文将详细介绍离散事件系统建模和仿真的过程，包括系统建模、模拟和结果分析等方面的内容。

二、离散事件系统的建模离散事件系统建模是指将一个复杂的离散事件系统转化为一种简单的数学模型，以便于进一步的分析和设计。

其基本思路是将系统中的各种事件抽象出来，并对它们的相互关系进行建模和描述。

1.系统建模的基本方法离散事件系统的建模可以使用不同的数学工具，其中最常用的是Petri网、时序图和状态转换图。

（1）Petri网Petri网是一种用于描述离散事件系统的数学工具，其基本思想是将系统中的各种事件抽象成为“事务所（Place）”和“变迁（Transition）”两种基本元素，并通过“输入库所”和“输出库所”等逻辑关系来描述它们之间的交互关系。

（2）时序图时序图（Sequence Diagram）是UML中的一种建模工具，它是用于描述系统中对象之间的交互关系和时间顺序的图形。

通过时序图可以清楚地描述系统中各个事件的执行顺序和相互关系。

（3）状态转换图状态转换图是一种用于描述系统状态及其转移关系的图形工具。

通过状态转换图可以清楚地描述系统从一个状态转换到另一个状态时所需的条件和操作，有助于深入理解系统的行为和设计流程。

2.离散事件系统建模的步骤离散事件系统建模通常需要经历下面的几个步骤：（1）定义系统范围确定模型应涵盖的系统范围，并定义所需的资源和参数，以便进行建模和仿真。

（2）设定事件种类将系统中的事件抽象成离散事件，并对每种事件进行详细的定义和描述。

（3）建立转移关系根据系统的事件种类和执行流程，建立各个事件之间的转移关系模型，以便描述它们之间的交互关系。

离散事件动态系统中的建模与仿真技术研究

离散事件动态系统中的建模与仿真技术研究随着科学技术的不断发展，离散事件动态系统模型及其仿真技术已经得到了广泛的应用。

它不仅应用于制造业、物流管理、交通运输以及金融领域，同时也得到了计算机科学、控制理论、管理科学等学科领域的关注。

本文将对离散事件动态系统的建模与仿真技术进行探讨。

一、离散事件动态系统的定义和特点离散事件动态系统是指由离散事件和连续时间状态组成的系统，其中离散事件是指从一个状态到另一个状态的跳变，例如在制造业中的生产流程，物流管理中的仓库运营等。

离散事件动态系统有以下特点：1. 系统状态只在离散事件发生时才发生变化，状态变化是突变的。

2. 系统中离散事件与连续状态相互交织。

3. 系统的状态空间是离散的。

4. 系统可以被观察或控制。

二、离散事件动态系统的建模方法在离散事件动态系统中，建立系统的数学模型是非常重要的。

一般来说，离散事件动态系统的建模可以使用Petri网、瓶颈流分析、状态空间分析等方法。

1. Petri网Petri网是一种可用于建模离散事件动态系统的工具。

Petri网由Petri古希腊字母”Π”组成，它包含着一个有向图和一个标记的库所集合。

库所代表着状态，而变迁代表着事件。

2. 瓶颈流分析瓶颈流分析是一种常用于制造业的方法，它可以分析系统中的瓶颈流程，并根据分析结果进行系统优化。

该方法利用瓶颈流程的理论来建立离散事件动态系统的模型。

3. 状态空间分析状态空间分析是一种用于离散事件动态系统建模的方法，它通过描述系统中所有可能的状态和状态之间的转移来建立模型。

该方法可以通过状态转移图或状态转移矩阵来表示状态空间模型。

三、离散事件动态系统的仿真技术仿真技术是对于离散事件动态系统来说非常重要的技术。

它可以帮助人们对于离散事件动态系统进行观察、分析和优化，预测系统运行情况以及测试系统的性能。

常见的离散事件动态系统仿真技术包括：1. ARENA仿真软件ARENA仿真软件是一种商业仿真工具，它可以帮助用户建立离散事件动态系统模型并进行仿真。

离散事件系统的建模及仿真

离散事件系统的建模及仿真离散事件系统（DES）是由一组离散的事件组成的系统，这些事件发生的时间是不连续的，而是符合某些随机分布的。

其中最典型的例子就是计算机网络系统和制造业系统。

为了研究系统的行为和性能，需要进行建模和仿真。

一、离散事件系统模型离散事件系统模型主要分为：1. 离散时间模型离散时间模型将时间视作离散的时间点，系统状态在各个时间点之间发生变化。

变化是由离散事件引起的。

2. 连续时间模型连续时间模型将时间视作连续的时间流，系统状态是在时间流中按照连续方式演化的。

如具有阶段性和可重复性的工业生产过程。

3. 混合时间模型混合时间模型同时兼具离散和连续的特点。

如涉及到无线网络时，用户的驻留时间属于连续时间，用户数量的变化属于离散事件。

二、离散事件系统仿真离散事件系统仿真一般采用事件驱动的方法。

将系统分为若干模块，在每个模块中，定义被模拟的事件，并计算事件发生的时间和所带来的影响。

事件驱动仿真的主要思路是：1. 仿真的初期，将系统的状态初始化为所设定的状态，用“时钟”来模拟时间。

2. 仿真系统通过时钟来不断加倍地运行，等到仿真过程中需要出现事件的时候，就跳出当前仿真的运动，而声明事件的发生时间。

3. 标记事件后，仿真系统可以基于某种策略对事件进行排队，然后按照时间的先后顺序进行运行。

4. 在仿真的过程中，会根据发生的事件得出相应的结果，保存在仿真结果的数据结构中，用于后续的仿真分析。

离散事件系统仿真时要注意的地方：1. 对于大型系统，由于其状态空间太大，会导致模型的运行时间过长，从而影响仿真的效率。

2. 因为模型已经不仅仅是数学模型而是物理模型，所以需要考虑仿真结果的表示方法。

3. 仿真结果的分析是非常必要的，而且分析需要进行统计，统计方法必须要掌握。

三、离散事件系统的应用1. 计算机网络系统计算机网络系统中涉及到的很多问题都可以使用离散事件系统模型进行仿真。

如路由选择问题、网络拥塞问题、网络性能评估等。

离散事件系统的建模与仿真

离散事件系统的建模与仿真离散事件系统（DES）是一种常见的系统类型，它由一些离散的元素组成，这些元素之间通过离散事件相互作用。

模拟离散事件系统需要进行组成部分的构建和描述，一般采用离散事件系统建模和仿真的方法。

离散事件系统建模离散事件系统建模通常采用时序图和状态转换图两种方式来进行表示。

其中，时序图是一种形象化的描述方式，它按时间顺序展示系统中事件的发生，并说明各事件的相对顺序。

时序图的每个事件表示一个操作，其它一些描述信息可以通过各种形式进行附件表示。

而状态转换图描述了离散事件系统的状态以及外部事件、系统开始和结束等。

具体的来说，在模拟系统中，每个离散事件的发生和动作都必须被记录下来。

一般地，采用有限状态机（FSM）建模来实现对于系统状态的描述。

因为有限状态机的处理方式非常高效，能够生成有效的代码，也更容易被人所理解。

离散事件系统仿真仿真是一种用于实验和分析的方法，它在系统没有完全建成之前，可以先对模型进行分析和检查。

仿真是一种虚拟现实技术，可以在模型中重现所关注的事件和对象，以便进行分析和测试。

仿真需要将之前建立的时序图和状态转换图扩展为一个可以进行计算和处理的状态空间。

简单说，仿真就是可以对建立模型进行计算，得到仿真结果的模拟过程。

在仿真过程中，用户可以任意改变系统中所需要的条件和参数值，也可以选择与系统进行交互，以检测所关注行为是否能够按预期的方式发生。

这样才能对系统进行精细优化，以满足设计要求。

离散事件系统常见的仿真软件有 MATLAB、Simulink、Matlab/Simulink、Python、Devs、Arena等。

其中，MATLAB/Simulink因其功能强大、便于获取和学习以及广泛应用在仿真领域，得到大多数人的青睐。

总结离散事件系统建模和仿真是一种必要的方法，因为采用这种方法可以帮助用户更准确地了解设计，修改和优化现实系统的行为，并且将设计过程变得更加灵活、可靠和可预测。

计算机仿真原理及应用第三讲离散事件系统仿真方法

到达事件的处理流程
CLOCK=t 到达事件发生
N
NUMR=1?
Y
NUMR=1 产生修理时间 RT ，在 t+RT 安排新的离开事件。
NUMQ=NUMQ+1
产生到达间隔时间AT，在 t+AT安排新的到达事件收集统计转向时间推进子程序，继续仿真
离开事件的处理流程
CLOCK=t 离开事件发生 Y NUMQ1? N
打印报告仿真结束yn建模建模变变量说明系统状态numqnumr当前时刻等待队列中的机器数当前时刻正在接受修理的机器数0或1实体属性和集合wqatqwqat1q等待队列中第q1个机器的到达时间现在正在接受修理的机器的到达时间等待队列中元素索引将来事件表evtievtflag类型为i的下一事件发生时间i12下一事件类型标志1或2已知条件seedeati变量说明系统状态numqnumr当前时刻等待队列中的机器数当前时刻正在接受修理的机器数0或1实体属性和集合wqatqwqat1q等待队列中第q1个机器的到达时间现在正在接受修理的机器的到达时间等待队列中元素索引将来事件表evtievtflag类型为i的下一事件发生时间i12下一事件类型标志1或2已知条件seedeatiert产生随机数的种子到达间隔时间均值产生随机数的种子到达间隔时间均值修理时间均值变量说明量说明erttimefmintimefmin修理时间均值仿真停止时间evt1和evt2的最小值最早发生事件的时间值仿真变量clock仿真时钟当前时间累积统计量btletlqtvalsnd到当前时间为止修理台工作的总时间上一事件发生时间当前队列中机器数与时间区间的乘积机器等待的总时间时间区间当前时间与上一事件发生时间之差到当前时间为止已离开的机器在系统中逗留的总时间到当前时间为止已离开的机器总数结果量pbclockwsndwqtlqnd修理台利用率机器在系统中平均逗留时间机器在队列中平均等待时间仿真停止时间evt1和evt2的最小值最早发生事件的时间值仿真变量clock仿真时钟当前时间累积统计量btletlqtvalsnd到当前时间为止修理台工作的总时间上一事件发生时间当前队列中机器数与时间区间的乘积机器等待的总时间时间区间当前时间与上一事件发生时间之差到当前时间为止已离开的机器在系统中逗留的总时间到当前时间为止已离开的机器总数结果量pbclockwsndwqtlqnd修理台利用率机器在系统中平均逗留时间机器在队列中平均等待时间到达事件的处理流程clockt到达事件发生clockt到达事件发生numr1