物流系统建模与仿真(ppt 43)

3．WITNESS建模与仿真的步骤
（1）定义系统元素
（2）显示系统元素
（3）详细定义 （4）运行 （5）报告 （6）归档
（7）优化
4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
在实例模型中，小部件（widget）要经过称重、冲洗、
加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运 输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单 元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型 系统。仿真一周，试求该系统的产出量和各设备的利用率。
四、系统仿真的一般步骤
五、离散事件系统仿真基本概念
离散事件系统的状态只在离散的时间点上发生变化，而且这 些离散的时间点是不确定的，具有很强的随机性。 首先考察一个简单的例子：某理发店只有一个理发师。在正 常工作的时间内，如果没有顾客到达理发店，则理发师空闲；如 果有顾客到达理发店，则理发师为顾客进行理发服务。如果顾客 到达理发店时，理发师正在为其他顾客服务，则新来的顾客在一 旁排队等候。显然，每个顾客到达理发店的时间是随机的，而理 发师为每个顾客进行理发服务的时间也是随机的，从而每个队列 中的顾客等候的时间也是随机的，这是一个典型的离散事件系统 的例子。
2．规则 3．WITNESS建模与仿真的步骤 4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
1．WITNESS系统的建模元素
（1）离散型元素 （2）连续型元素
（3）运输逻辑型元素
（4）逻辑元素
（5）图形元素
2．规则
（1）输入规则（Input Rules） （2）输出规则（Output Rules）
（3）劳动者规则（Labor Rules）
1.5
6
16
Dump002
1.45
16
27
Dump003
1.65
26
24
Dump004
1.85
38
36
Dump005
1.4
28
26
Dump006
2.05
16
14
Dump007
1.6
10
8
点间距离
路径起点 路径终点 距离（km） 符号
Tran_station
Corp park
11
Distance(pt)
类型
Part Part Vehicle Vehicle Buffer buffer Track Buffer Track track Track Track
说明 实体元素列表
七个小区不可回收的垃圾 七个小区可回收利用的垃圾 专门回收dumpa的垃圾回收车 专门回收dumpb的垃圾回收车 各小区不可回收垃圾的垃圾箱 各小区可回收利用垃圾的垃圾箱 公司停车场 垃圾转运站 由节点实体i向节点实体j方向的道路 由节点实体j向节点实体i方向的道路 车辆将通过它们来进行垃圾a的回收 车辆将通过它们来进行垃圾b的回收
④实验条件无法保证。
二、建立模型的原则
①清晰性
②相关性
③准确性 ④可辨识性 ⑤集合性
三、系统模型的分类
四、系统仿真的一般步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 问题定义 制定目标 描述系统并对所有假设列表 罗列出所有可能替代方案 收集数据和信息 建立计算机模型 校验和确认模型 运行模型 分析输出
离散事件系统建模过程中的一些基本概念包括：
（1）实体 （2）事件 （3）成分 （4）活动 （5）进程 （6）仿真钟 （7）随机变量
六、离散事件系统仿真的方法
从处理手段上看，离散事件系统仿真方法可分为两类：
（1）面向过程的离散事件系统仿真：主要研究仿真过程
中发生的事件以及模型中实体的活动。 （2）面向对象的离散事件系统仿真：在面向对象仿真中， 组成系统的实体用对象来描述。对象有三个基本的描述 部分，即属性、活动和消息。
第二节 仿真工具
一、计算机仿真软件的发展
二、物流系统建模与仿真软件简介
三、复杂系统仿真软件选择的原则
四、物流与供应链仿真软件WITNESS简介
一、计算机仿真软件的发展
1．第一阶段 从50年代到60年代初期 2．第二阶段 60年代到70年代
3．第三阶段 70年代到80年代初期
4．第四阶段 80年代中期开始一体化建模与仿真 环境研究
二、物流系统建模与仿真软件
典型的系统仿真软件 ：
（1）20-sim
（4）Awesim
（2）arena
（5）Easy5
（3）Automod
（6）Idef
（7）Intrax （8）Manufacturing Engineering （9）Matlab （10）Modsim （11）Promodel
（12）Prosolvia （13）Quest
Dump001
Dump002
10
Distance(12)
Dump002
Dump003
10
Distance(23)
Dump003
Dump004
12
Distance(34)
Dump004
Dump005
10
Distance(45)
Dump005
Dump006
12
Distance(56)
Dump006
Dump007
二、系统框架
三、数据信息
1．地理及需求信息 2．与收集车辆有关的信息
3．与垃圾相关的信息
4．收集垃圾的成本函数
1．地理及需求信息
收集点信息
距离垃圾转运站距离 distance(it)(km)
收集点名称
收集点居民数people(i)(千人)
距离停车场距离distance(ip)（km）
Dump001
callcart submodel
collecting submodel
Unload submodel
Dispose submodel
图8-7 系统逻辑结构图
五、WITNESS仿真模型的建立

实体元素列表 逻辑元素 仿真运行与结果分析
元素名称
dumpa(1)～ dumpa(7) dumpb(1)～ dumpb(7) dumpcart(1) dumpcart(2) buffera(1) ～buffera(7) bufferb(1) ～bufferb(7) Corppark Transfer_station road(i，j) road(j，i) Geta(1)～geta(7) Getb(1)～getb(7)
4．收集垃圾的成本函数

TLC=ccost(1)+ccost(2) ccost(i)=price(i)+cost(i)+timecost(i)+p(i)* 365*60

timecost(i)=(runtime(i)-240)*timeweigh
四、仿真系统逻辑结构
Initial submodel
Machine
Machine
Conveyor
Conveyor
conveyor
数量
1
1
1
1
1
1
1
1
（2）显示元素
由于是动画仿真系统，因此
对系统的每一个对象要进行可视化定义。系统
提供了图形库和颜色集，用户可以根据自己的 想象选择合适的图形和颜色；同时，用户还可 以自己绘制系统中各个对象的图形。本步骤需 要选定各个对象，然后可视化对象并进行定位。
（14）SDI Supply Chain （15）Witness(SDX)
三、复杂系统仿真软件选择的原则
软件选择中需要考虑如下问题：
1．一般性问题
2．输入方面 3．处理过程的考虑 4．系统环境方面 5．成本方面
6．基本要求
四、物流与供应链仿真软件 WITNESS简介
1．WITNESS系统的建模元素
三、数据信息
四、仿真系统逻辑结构 五、WITNESS仿真模型的建立 六、仿真运行与结果分析 七、系统优化
一、垃圾回收物流系统介绍
城市某一区域，共有7个居民小区，每个小区有一个固 定垃圾投放处，两个垃圾箱分别投放完全废弃垃圾和可回 收利用垃圾；每天有专门公司（垃圾处理公司）派运输车 收集垃圾，将垃圾从居民区运送至中转站，再由中转站运 至目的地—垃圾处理中心。 仿真研究如何设计物流系统，能够使收集系统在满足 时间约束、载重约束的条件下，使系统的物流总成本最小。 通过对多种系统配置方案(收集方式、车辆载重、人员数等) 的仿真，寻求达到最低系统总成本的最优系统配置。 该回收系统中可以分解为两个子系统，一个为从居民 小区回收至中转站；一个为从中转站回收至处理中心。这 两个子系统具有一定的相似性，都是从固定点收集物料， 在车辆容量限制、工作时间的限制下，用最短路径完成运 输任务，因此，研究收集子系统具有一定代表性。
第八章 物流系统建模与仿真
第一节、系统建模与仿真概述
第二节、仿真工具
第三节、物流系统建模与仿真实例
第一节 系统建模与仿真概述
一、为什么需要进行系统仿真？
二、建立模型的原则
三、系统模型的分类 四、系统仿真的步骤 五、离散事件系统仿真基本概念 六、离散事件系统仿真的方法
一、为什么需要进行系统仿真？
①系统不存在。 ②在系统上进行的实验会造成巨大的破坏和损失。 ③系统无法恢复。
车型2 x2 2+1.2x2
x2
60
72
p2
60
2+y*8/p1 2+x2*6/p2
3．与垃圾相关的信息
人均垃圾量：平均每人每天产生的垃圾数量；
垃圾比例：各种垃圾成分所占比例。
假设人均垃圾量服从均值为1.2kg/天的
埃尔郎分布ERLANG(MEAN，3，PRN)，