合肥工业大学-单服务员单队列系统仿真

计算机仿真单服务员单队列系统仿真实验班级：机设13-4班学号： ***********名：***授课教师：**日期： 2016年4月13日实验二单服务员单队列系统仿真实验一、实验目的通过实验了解离散事件系统仿真一般过程，了解离散事件系统中典型的单服务员单队列系统的仿真一般过程，了解不同分布随机数的计算机实现过程，了解事件扫描法在离散事件系统中的应用。

二、实验要求通过实验了解离散事件系统仿真一般过程，了解离散事件系统中典型的单服务员单队列系统的仿真一般过程，了解不同分布随机数的计算机实现过程，了解事件扫描法在离散事件系统中的应用。

同学能在参考源程序的基础上，独立编写C源程序，或其他高级语言程序，能正确计算仿真结果，并对结果进行分析。

三、参考C语言程序#include "stdio.h"#include "math.h"FILE * fp;float seed;int sstop,ip;float miat,msvt,svt;float tval,tlq,tmen;float sigma,time,lqt,lst,tle;float wkst[100];float b,mq,s,f,nd,ts,is,ta,ia,clock,fel[3];int imevt,numevs;void rptgen() //报告生成子程序{ float rho,w,pc,amts,amta,lq,l,wq;rho=b/clock;w=s/nd;pc=f/nd;amts=ts/is;amta=ta/ia;lq=tlq/clock;l=tmen/clock;wq=tlq/nd;if((fp=fopen("fz22","wb"))==NULL){printf("cannot open file\n");}printf("time=%f\n",time);fprintf(fp,"miat=%f,msvt=%f,sigma=%f,time=%f\n",miat,msvt,sigma,time) ;fprintf(fp,"rho=%f,mq=%f,pc=%f,clock=%f\n",rho,mq,pc,clock);fprintf(fp,"nd=%f,amts=%f,amta=%f\n",nd,amts,amta);fprintf(fp,"lq=%f,l=%f,wq=%f,w=%f\n",lq,l,wq,w);}float rand() //随机数生成子程序{float a,c,m;float rand1;a=25173.0;c=13849.0;m=65535.0;seed=(seed*a+c)-m*(int)((seed*a+c)/m);if(seed==0.0) seed=1.0;rand1=seed/m;return rand1;}float normal(float ex,float stdx) //正态分布随机数生成子程序//float ex,stdx;{float sum,x;int i;float r;sum=0.0;for(i=1;i<=12;i++){r=rand();sum=sum+r;}x=stdx*(sum-6.0)+ex;printf=（“normal=%\n”,x）;return x;}float expent(float ex) //指数分布随机数生成子程序{float r,x;r=rand();x=-ex*log(r);return x;}void initlz() //系统初始化子程序{float aat;clock=0.0; //置仿真时钟为.0imevt=0; //假定系统在时间为空闲lqt=0.0; //置以下各统计量初值为lst=0.0;tle=0.0;b=0.0;mq=0.0;s=0.0;f=0.0;nd=0.0;ts=0.0;is=0.0;ta=0.0;ia=0.0;tlq=0.0;tmen=0.0;aat=expent(miat);fel[1]=clock+aat; //产生第一次到达，并安排在FEL（）fel[2]=1.0e+30; //置FEL（）为无穷大，表示系统空闲时，不会发生离开事件}void timadv() //时间推进子程序{ float fmin;int i;fmin=1.0e+29;imevt=0;for (i=1;i<=numevs;i++) //搜索FEL以找出下一事件{if(fel[i]>=fmin) continue;fmin=fel[i];imevt=i;}if(imevt>0) //判断有无将来事件{clock=fel[imevt]; //设定仿真时钟为下一事件时间，事件将在时间FEL （IMEVT）发生tval=clock-tle;tlq=tlq+lqt*tval;tmen=tmen+(lqt+lst)*tval;}else{rptgen(); //若将来事件为空，调用报告子程序sstop=1;}}void arrvl() //到达事件子程序{float aat,svt;if(lst==1.0) goto loop2; //检查服务员是否被占lst=1.0; //若服务员空闲，修改系统状态并记录新的顾客的到达时间wkst[ip]=clock;svt=normal(msvt,sigma); //为新到达顾客产生服务时间并安排离开事件fel[2]=clock+svt;ts=ts+svt;is=is+1.0; //修改累积统计量tle=clock;if(lqt>mq)mq=lqt;goto loop3;loop2: lqt=lqt+1.0; //若服务员被占，修改系统状态，记录新的顾客到达时间及系统中顾客数ip=lqt+lst;if(ip>100) goto loop4; //现设系统容量为人，若超过即给出报告wkst[ip]=clock;b=b+(clock-tle); //修改累积统计量tle=clock;if(lqt>mq) mq=lqt;loop3: aat=expent(miat); //产生一个到达时间间隔并安排下一到达事件ta=ta+aat;ia=ia+1.0;fel[1]=clock+aat;goto loop31;loop4: printf("overflow in array wkst");rptgen();sstop=1;loop31:return;}void dpart() //离开事件子程序{ int i,i1;float rt,svt;b=b+(clock-tle); //修改累积统计量tle=clock;rt=clock-wkst[ip];s=s+rt;nd=nd+1.0;if(rt>=4.0)f=f+1.0; //记录（累计）停留时间大于等于的顾客数if(lqt>1.0) //检查队列空否{for(i=1;i<=lqt;i++){i1=i+1; //此时至少有一个顾客在队列中，使每个顾客向前移动一个位置wkst[i]=wkst[i1];}lqt=lqt-1.0; //队列中的顾客数减svt=normal(msvt,sigma); //对将被服务的顾客产生一个新的服务，时间且安排下一个//离开事件fel[2]=clock+svt;}else{ //队列空，服务员空闲，下一离开事件置在无穷大时间lst=0.0;fel[2]=1.0e+30;}}void main() //主程序{ip=0;seed=2.0; //输入随机数种子miat=10.0; //msvt=3.0;sigma=1.0;time=500.0;numevs=2; //确定事件总数为initlz(); //调用初始化子程序sstop=0; //程序终止变量，sstop=0，程序循环，sstop=1，程序终止loop: timadv(); //调用时间推进子程序if(sstop==1) goto loopp; //判断sstop=1，程序终止if (imevt==1) //IMEVT=1为到达，IMEVT=2为离开{arrvl(); //调用到达事件子程序if(sstop==1) goto loopp; //判断sstop=1，程序终止goto loop; //程序循环执行}if (imevt==2) dpart(); //调用离开事件子程序if (clock<time) goto loop; //判断仿真是否结束，若未结束继续循环执行rptgen(); //当仿真结束时生成报告输出loopp:return;}四、实验报告1．给出RAND（）子程序输出的10个数据，以及对应的符合正态分布和指数分布的随机数。

2.分别输入下列三组数据，给出相应的计算结果（包括服务员忙度、平均服务时间、平均到达间隔时间、顾客在系统中平均时间、系统中平均顾客数、队列中平均顾客数、停留4个小时单位以上的顾客比例等），并加以文字说明。

（1）输入数据为：MIAT=10，MSVT=5，SIGMA=2，TIME=100计算结果为：平均到达间隔时间miat=10.000000平均服务时间msvt=5.000000服务时间标准差sigma=2.000000仿真停止时间time=100.000000服务员忙度rho=0.482677到当前时间为止等待队列的最大长度mq=2.000000停留4个小时单位以上的顾客比例pc=0.454545仿真时钟当前时间clock=114.048820到当前时间为止离开的顾客数nd=11.000000平均服务时间amts=4.362051平均到达间隔时间amta=9.973741队列中平均顾客数lq=1.026730系统中平均顾客数l=1.509407顾客在队列中平均时间wq=10.645217顾客在系统中平均时间w=3.600372（2）输入数据为：MIAT=10，MSVT=3，SIGMA=1，TIME=100计算结果为：平均到达间隔时间miat=10.000000平均服务时间msvt=3.000000服务时间标准差sigma=1.000000仿真停止时间time=100.000000服务员忙度rho=0.242204到当前时间为止等待队列的最大长度mq=1.000000停留4个小时单位以上的顾客比例pc=0.111111仿真时钟当前时间clock=108.105759到当前时间为止离开的顾客数nd=9.000000平均服务时间amts=2.909301平均到达间隔时间amta=11.269994队列中平均顾客数lq=0.682092系统中平均顾客数l=0.924297顾客在队列中平均时间wq=8.193123顾客在系统中平均时间w=2.863684（3）输入数据为：MIAT=10，MSVT=30，SIGMA=2，TIME=100计算结果为：平均到达间隔时间miat=10.000000平均服务时间msvt=30.000000服务时间标准差sigma=2.000000仿真停止时间time=100.000000服务员忙度rho=0.998272到当前时间为止等待队列的最大长度mq=8.000000 停留4个小时单位以上的顾客比例pc=1.000000 仿真时钟当前时间clock=119.530281到当前时间为止离开的顾客数nd=4.000000平均服务时间amts=29.953489平均到达间隔时间amta=9.972269队列中平均顾客数lq=5.037513系统中平均顾客数l=6.035784顾客在队列中平均时间wq=150.533829顾客在系统中平均时间w=15.594049。