离散事件动态系统仿真案例研究
离散事件系统建模与仿真研究
离散事件系统建模与仿真研究离散事件系统（DES）是现实世界中诸多系统的抽象，其模拟与仿真研究对于系统优化与性能改进具有重要意义。
本文将就离散事件系统建模与仿真研究展开讨论，探究其在实践中的应用和发展前景。
一、离散事件系统的概述离散事件系统是指在离散时间下描述系统的一种数学模型，其特点是系统状态以离散的方式变化，系统行为由事件驱动并发生变化。
与连续系统相比，离散事件系统更贴近真实世界的很多场景，如交通系统、供应链管理和计算机网络等。
通过对离散事件系统进行建模与仿真研究，可以更好地理解系统行为以及利用模型来提升系统性能。
二、离散事件系统建模方法离散事件系统建模是指将实际系统抽象为离散事件系统的过程。
建模的目标是准确地描述系统行为，以便进行进一步的仿真与分析。
在离散事件系统建模中，系统元件、状态、事件以及它们之间的关系是不可或缺的要素。
1. 系统元件离散事件系统的建模过程首先需要确定系统中的元件，这些元件可以是实体、资源或者处理单元。
例如，对于一个制造业的供应链系统，系统元件可以包括供应商、生产线、仓库等。
2. 状态状态用于描述系统元件的属性和行为，它包括系统的内部状态和外部状态。
内部状态指元件内部的变量或属性，如库存量、生产速率等；外部状态指元件与环境的交互，如接收订单、发货等。
3. 事件事件是离散事件系统中的行为触发点，可分为外部事件和内部事件。
外部事件是由系统环境引起的，如用户的请求、供应商的发货等；内部事件则是系统元件内部触发的，如库存量低于阈值、生产任务完成等。
三、仿真模拟与性能评估离散事件系统建模的目的是为了进行仿真模拟与性能评估，通过对系统模型进行仿真，可以获取系统在不同状态下的行为与性能指标。
仿真模拟可以基于真实数据或者随机数据，通过引入事件触发机制，模拟系统的运行过程。
1. 模型验证在进行仿真模拟之前，需要首先验证建立的离散事件系统模型的正确性。
模型验证可以通过与实际系统进行对比和验证来确保模型的准确性。
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。
离散事件仿真在工业生产中的应用研究
离散事件仿真在工业生产中的应用研究工业生产过程中，系统的高效运行是企业实现盈利的重要保障。
对于生产中涉及到机器的调度、人员的安排、原料的供应等一系列的关键性决策，离散事件仿真成为了解决问题的有效手段。
本文将探讨离散事件仿真在工业生产中的应用情况及优势特点。
一、什么是离散事件仿真？离散事件仿真顾名思义，是模拟离散事件的过程。
在实际应用中，离散事件指的是系统中的离散化事件，比如工作流中的任务到达、任务的完成、任务的失败等等。
离散事件仿真模型运作的基本原理就是将被模拟的系统划分成相互影响的多个离散的事件，并调度仿真时间以及事件的发生顺序。
在模型中，离散事件的发生依赖于特定的规则，其中一类规则是时间规则，控制着仿真过程中离散事件的发生时刻，而另一类则是行为规则，影响离散事件的发生过程、状态持续时间以及对系统状态的影响。
依据仿真目的不同，这些规则可以根据情景动态调整。
二、离散事件仿真在工业生产中的应用离散事件仿真在工业生产中可用于改善生产系统的运营效率、降低生产成本和增强质量控制等方面。
首先，是用于优化生产排程。
在生产排程的过程中，包括个人工单元、设备、运输、原材料、产品库存等在内的很多资源都需要科学的进行规划。
其中一个关键性问题是如何在生产过程中平衡资源和科学地规划各种作业。
离散事件仿真可以有效地模拟生产过程，确定实际数量和操作程序安排时间，并根据所再现的数据制定排程计划。
其次，应用于优化生产作业员安排。
生产作业员布置是生产线上的重要一个环节，合理的安排生产作业员可以达到优化生产效率和减少制造成本的目的。
仿真技术可以模拟这种场景并对生产作业员进行调度和控制，最终优化生产流程。
再次，利用离散事件仿真可以为工厂的优化提供决策支持。
离散事件仿真一般要求模拟不同的方案，以了解不同方法之间的差异。
在生产过程中，根据仿真的结果实施优化策略，可以提高生产抗干扰能力，并降低生产成本。
最后，离散事件仿真可以加强工厂的质量控制。
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。
离散事件动态系统仿真案例研究
3 在汽车共享过程中，共享汽车的利用率尤为重要
4
提出了一种赋予部分顾客优先权的方法，来改变 排队的过程，看是否能提高汽车利用率
2021/6/3
13
2 进展成果
开始
顾客到达
前n辆车是 否空闲
计算所有顾客 损失的服务时
间
结束
图 4 优化前的汽车共享排队模型仿真流程图
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2 进展成果
2021/6/3
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2 进展成果
图 6 各时间段顾客损失率变化
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图 7 顾客总损失时间变化
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2 进展成果
仿真案例二：图书馆借阅系统管理优化
书籍购入
书籍编目
书籍收藏
书籍借阅
图 8 图书馆业务流程
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2 进展成果
图书借阅过程分析：
1
首先要检索图书，看是否存在该书， 再看是否存在副本，要考虑是否可借
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4
1 准备工作
仿真模型的建立
计算机
仿真实验
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
模型
系统模型的建立
系统
图1
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
计算机仿真三方面内容的关系图
2021/6/3
5
1 准备工作
本课题研究的主要任务：
N t t
由式（4-1）、式（4-2）和式（4-3），推出
（4-3）
TL
t
t
n
!
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1
k
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k
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。
离散事件系统建模与仿真技术研究
离散事件系统建模与仿真技术研究概述离散事件系统（Discrete Event System，DES）是指由一些离散事件所组成的系统。
这些事件是在系统的状态发生改变时发生的，并且导致系统的状态变化。
在实际生活中，大部分的系统都可以看作是离散事件系统，例如交通系统、银行系统、生产线等等。
在离散事件系统中，有多个独立的事件同时发生，并且这些事件上之间存在一定的关系，因此对这些系统进行建模与仿真研究是非常重要的。
离散事件系统建模离散事件系统的建模是将系统中的各种事件、状态、动作等抽象、描述和转换成数学模型的过程。
通常来说，离散事件系统的建模包括以下步骤：第一步，定义系统。
定义离散事件系统的物理或抽象模型，定义系统中包含的事件、功能、控制和输出等元素。
第二步，定义状态。
定义系统的状态表示方法，确定系统运行状态的本质特征和状态数量。
第三步，建立状态转换模型。
建立系统状态变化的逻辑模型和状态转换图。
第四步，定义事件。
定义系统中所有可能发生的事件，并规定事件发生的条件和动作。
第五步，定义控制策略。
定义系统的控制策略，包括各种事件的触发条件和相应的控制措施。
离散事件系统仿真技术离散事件系统仿真技术是指利用仿真软件将建立的离散事件系统模型输入计算机中进行仿真的过程。
通常，离散事件系统仿真技术包括以下阶段：第一步，系统建模使用工具软件或手工建立系统的模型，将时间、控制和状态转换等作为系统的基本构成要素。
第二步，仿真参数设置系统运行中所需要的仿真参数，例如仿真时间、仿真方法和仿真输出等均需要根据实际系统特点进行设置。
第三步，仿真运行将建立的模型输入仿真软件中进行运行，时间、状态、控制和结果等信息都可以进行记录和分析。
第四步，结果分析对仿真结果进行分析和比较，将仿真结果与实际系统的运行情况进行对比，从而评估系统的性能和优化方案。
结语总的来说，离散事件系统建模与仿真技术的研究及应用对于实际系统的设计、控制和调整都非常具有实际意义。
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一、概述离散事件系统仿真技术是一种基于计算机模拟的方法，用于研究各种系统的行为和性能。
它可以模拟系统的运行过程，预测未来的行为和结果，并提供有关系统改进的建议。
本文将介绍离散事件系统仿真技术及其应用，并提供一个实例以说明其在实践中的应用。
二、离散事件系统仿真技术1. 基本概念离散事件系统是由一系列离散事件组成的系统，其中每个事件都会导致系统状态发生变化。
离散事件仿真是指通过模拟这些事件来模拟整个系统的运行过程。
2. 仿真流程离散事件仿真通常包括以下步骤：（1）建立模型：根据实际情况建立一个数学或逻辑模型。
（2）确定参数：确定输入参数和初始状态。
（3）编写代码：编写程序代码以实现所建立的模型。
（4）运行仿真：运行程序并观察输出结果。
（5）分析结果：分析输出结果并对模型进行调整。
3. 仿真工具目前市面上有许多用于离散事件仿真的工具，如Arena、Simul8、AnyLogic等。
这些工具提供了图形化界面，使得模型的建立和运行更加方便。
三、离散事件系统仿真实例1. 实例背景某快递公司需要优化其分拣中心的运作效率。
分拣中心有多个分拣站，每个分拣站都有多个工人。
每个工人可以处理不同种类的包裹，但处理速度不同。
2. 模型建立（1）建立实体：将分拣站和工人作为实体。
（2）确定事件：将到达分拣站的包裹到达和离开、工人开始和结束处理等事件作为仿真事件。
（3）确定参数：确定每个分拣站的初始状态、到达时间和处理时间等参数。
（4）编写代码：使用Arena进行模型编写，并设置仿真参数。
（5）运行仿真：运行程序并观察输出结果。
（6）分析结果：根据输出结果对模型进行调整，如增加或减少工人数量等。
3. 结果分析通过模拟，我们可以得出一些结论，如：（1）增加工人数量可以提高整个系统的处理效率。
（2）合理安排不同种类包裹的处理顺序可以缩短平均处理时间。
（3）在高峰期增加一些临时工可以提高系统的处理能力。
四、总结离散事件系统仿真技术是一种非常有效的研究系统行为和性能的方法。
基于离散事件系统仿真教学实验的研究
基于离散事件系统仿真教学实验的研究摘要：虚拟仿真技术应用于高校教学实验系统是一种新兴的教学思路。
离散事件系统是虚拟仿真技术的常用方法。
该文以微机接口教学与实验系统为例，就基于离散事件系统进行建模和仿真教学实验系统作了一些研究。
关键词：离散事件系统；教学实验仿真系统；建模中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）10-0133-03在现实中，事件系统分为离散事件系统和连续事件系统。
连续事件系统的主要特点是系统状态随时间的变化而连续变化，呈现一种连续性；而离散事件系统的主要特点是系统状态的变化在时间上和空间上都是离散的。
一般而言，离散事件系统具有以下三个最主要的特征：1）引起系统状态发生跃变的唯一因素是离散事件。
2）系统的演化过程决定离散事件的发生时刻，具有异步的和非约定性的性质。
3）通过对离散事件系统分析和归结，可以确定离散事件相互影响所导致的系统状态的演化过程；通对离散事件系统进行控制和优化归结，可以禁止不期望事件的发生和使得事件按照期望的时序发生。
高校教学实验仿真系统主要特征跟离散事件系统特征十分吻合。
因此，基于离散事件系统进行建模和仿真教学实验系统是可行的。
1.离散事件系统仿真技术1.1离散事件系统介绍--离散事件系统是一类由离散事件按照一定的运行规则相互作用而导致状态演化的动态系统.它可以形式化定义如下：一个离散事件系统是指有限自动机G=（X，∑，a，Xo，Xm，其中：x指有限状态集，∑是有限事件集，a是状态转移函数：x×∑-->2x，Xo∈X是初始状态，XmE x是终结状态集。
如果对任意XoF-X和XmEx，都有Ia（x，Xo）1≤1，则称G为确定型有限自动机（detemini-stic finite automaton，DFA）；否?t，称G为非确定型有限自动机fnondeteministicnnite automaton，NFA）。
离散事件系统包含实体、属性、间隔、时刻、活动、事件、状态、进程和仿真时钟基本要素。
离散事件系统仿真实验_单服务台排队系统
姓名：支祖伟 学号：SB17168002
一、实验目的 通过单服务台排队系统的方针，理解和掌握对离散事件的仿真建 模方法，以便对其他系统进行建模，并对其系统分析，应用到实际系 统，对实际系统进行理论指导。 二、实验原理 1．排队系统的一般理论 一般的排队系统都有三个基本组成部分： （1）到达模式：指动态实体（顾客）按怎样的规律到达，描写 实体到达的统计特性。通常假定顾客总体是无限的。 （2）服务机构：指同一时刻有多少服务设备可以接纳动态实体， 它们的服务需要多少时间。它也具有一定的分布特性。通常，假定系 统的容量（包括正在服务的人数加上在等待线等待的人数）是无限的。 （3）排队规则：指对下一个实体服务的选择原则。通用的排队 规则包括先进先出（FIFO），后进先出（LIFO），随机服务（SIRO）等。 2．对于离散系统有三种常用的仿真策略：事件调度法，活动扫 描法，进程交互法。 （1）事件调度法（Event Scheduling）： 基本思想：离散事件系统中最基本的概念是事件，事件发生引起 系统状态的变化，用事件的观点来分析真实系统。通过定义事件或每 个事件发生系统状态的变化，按时间顺序确定并执行每个事件发生时 有关逻辑关系。 （2）活动扫描法： 基本思想：系统有成分组成，而成分又包含活动。活动的发生必 须满足某些条件，且每一个主动成分均有一个相应的活动例程。仿真
仿真时间
MaxLength
最长排队长度
AveLength
平均排队长度
MaxWait
最长排队时长
AveWait
平均排队时长
根据事件调度法的仿真思想，建立如下事件表：
时间（T）
事件
排队队长 服务员状态
t1
第 1 个顾客到达
0
离散事件系统仿真和控制方法研究
离散事件系统仿真和控制方法研究离散事件系统（DES）是一种重要的系统模型，它可以描述那些离散的、间断的、非连续的实时事件。
该模型广泛应用于控制、通信、制造、交通等领域，因此，对离散事件系统进行仿真和控制方法的研究具有重要的实用价值和理论意义。
一、离散事件系统的基本概念和模型离散事件系统是指由一系列离散的事件决定系统的运行，这些事件可以是控制执行、状态变化、信号传递等。
离散事件系统的特点是有限状态，离散输入和输出以及事件驱动的转移。
其中，状态是描述系统的关键变量，离散输入包括控制信号和外部信号，离散输出是指对外部环境产生的响应。
离散事件系统的建模可以使用自动机、Petri网、时序逻辑、时序Petri网等方法。
自动机是状态转移图，用于描述系统的状态集合、转移函数和事件响应规则。
Petri网是用于描述并行系统的重要工具，包括异步和同步并发。
时序逻辑用于描述时序性质和序列逻辑。
时序Petri网是一种时序逻辑和Petri网的组合，能够描述复杂的时序异步系统。
二、离散事件系统仿真方法离散事件系统仿真是指为了验证离散事件系统模型的正确性和可行性而进行的模拟实验。
离散事件系统仿真包括离散事件系统的建模、仿真环境的构建和仿真算法的设计等。
离散事件系统的建模是仿真的基础，通过选择适当的模型和建立正确的状态转移关系，能够提高离散事件系统仿真的准确性和效率。
仿真环境的构建包括仿真系统的硬件和软件环境，硬件环境涉及计算机、控制设备等，软件环境包括仿真程序设计和仿真平台选择等。
仿真算法的设计包括随机事件仿真、时序仿真、优先级搜索等方法。
三、离散事件系统控制方法离散事件系统控制是指通过对离散事件系统的严格控制来实现所需的控制策略和目标。
离散事件系统控制包括状态控制和事件控制两个方面。
状态控制是指通过对离散事件系统的状态进行控制来达到所需的控制目标。
离散状态控制方法包括平衡控制、周期控制、自适应控制等方法。
事件控制是指通过对离散事件进行控制来实现所需的控制策略和目标。
离散事件系统建模与仿真方法的研究与实现
离散事件系统建模与仿真方法的研究与实现离散事件系统建模与仿真方法是一种重要的研究领域，它在许多实际问题中具有广泛的应用价值。
通过对系统进行离散化处理，将其抽象成事件发生的过程，可以更好地理解系统的行为特征和性能指标。
本文将对离散事件系统建模与仿真方法进行深入研究和探讨，旨在为相关领域的研究者提供一定的参考和借鉴。
首先，需要对离散事件系统建模的基本原理和方法进行介绍。
离散事件系统是指由一系列离散事件组成的系统，其中每个事件会在特定的时刻发生，并导致系统状态的变化。
建模过程中，需要明确定义系统中的事件类型、状态变化规则以及事件发生的条件，以便能够准确地描述系统的行为。
常用的建模方法包括Petri网、有限状态机等，它们可以帮助研究者从不同的角度理解系统的运行机制。
其次，对离散事件系统仿真方法的研究也是本文的重点之一。
仿真是指利用计算机模拟系统的运行过程，以验证系统设计的正确性和性能优化程度。
在离散事件系统仿真中，需要考虑事件的发生顺序、间隔时间、并发执行等因素，以便得到系统在不同条件下的行为表现。
常见的仿真工具有Simulink、Arena等，它们可以帮助研究者更直观地观察系统的运行轨迹和规律。
另外，本文还将重点讨论离散事件系统建模与仿真方法在实际问题中的应用。
离散事件系统建模与仿真方法不仅可用于工程领域，还可以应用于生产制造、物流运输、金融风险管理等不同行业和领域。
通过对具体案例的分析和实验研究，可以验证离散事件系统建模与仿真方法的有效性和实用性，为解决实际问题提供理论支持和技术指导。
最后，在文章的结尾部分，将总结本文的研究成果并提出未来的研究方向。
离散事件系统建模与仿真方法的研究仍然存在许多问题和挑战，如如何提高建模精度、仿真效率以及如何更好地应用于复杂系统的分析等方面。
未来研究可以进一步深入研究这些问题，以期为离散事件系统建模与仿真方法的进一步发展提供更多的理论支持和技术创新。
通过对，可以更好地理解和分析系统的行为特征，为系统设计和优化提供一定的参考依据。
离散事件系统的建模与仿真技术研究
离散事件系统的建模与仿真技术研究离散事件系统是由一系列离散事件和状态变迁组成的动态系统。
它的主要特点是在任意时间点上只会发生有限个事件，这些事件是瞬时的，没有持续时间。
离散事件系统广泛应用于生产制造、通信网络、交通运输等领域，因此对其建模和仿真技术的研究具有重要的意义。
Ⅰ. 离散事件系统的建模技术离散事件系统的建模是指将实际系统转化为数学模型，以便进行仿真、优化和控制等方面的研究。
建模的核心是确定系统中的离散事件和状态，以及它们之间的转移关系。
1. 有限状态自动机有限状态自动机是一种描述离散事件系统的图形化工具，它包括一组状态和转移关系。
在有限状态自动机中，状态表示系统的某种特定状态，转移关系则表示从一个状态到另一个状态的转移条件。
它适用于状态数量较少，状态之间转移比较简单的系统。
2. Petri网Petri网是一种基于图形化的方法来描述离散事件系统的模型。
它包括一组状态表示为“地点”，一组事件表示为“转换”，以及使用有向弧表示地点和转换之间的联系。
Petri网适用于状态数量较多，状态之间转移较为复杂的系统。
Ⅱ. 离散事件系统的仿真技术离散事件系统的仿真是指通过计算机模拟来分析模型中事件的交互和状态的演化，以获得系统的性能指标，例如响应时间、吞吐量等等。
仿真是研究离散事件系统最常用的方法之一，可以用于系统设计、性能优化和决策支持等方面。
1. 基于事件驱动的仿真方法基于事件驱动的仿真方法是一种基于事件触发的仿真方法。
时钟每次跳变时，只有与此时刻相对应的事件会被触发，这种方法以事件驱动、高效、灵活为特点，适用于牵涉到大量数据的复杂系统。
2. 离散时间控制仿真方法离散时间控制仿真方法是一种基于时间跳变的仿真方法，由于时钟在固定的时间间隔内作跳变，所以只有在时钟周期性跳变的时候，系统中的事件才会被执行，并导致状态的变化。
这种方法适用于控制系统和离散时间系统。
Ⅲ. 离散事件系统的应用离散事件系统的应用范围非常广泛，它已经被应用于生产制造、通信网络、交通运输等众多领域，并发挥着越来越重要的作用。
2020年离散事件系统仿真结果分析精品版
第十四章离散事件系统仿真结果分析14.1 概述例14.1 考虑M/M/1系统，顾客到达时间间隔是均值为5min的指数随机变量，为每个顾客服务的时间是均值为4min的指数随机变量。
表14.1给出了M/M/1系统仿真结果：可以看到，仅从某一次仿真结果来推断系统的性能并不一定保证是正确的。
问题：如何恰当选择运行长度？或者说，如何控制仿真运行次数？1、终止型仿真这种仿真的运行长度是事先确定的。
由于仿真运行时间长度有限，系统的性能与运行长度有关，系统的初始状态对系统性能的影响是不能忽略的。
为了消除由于初始状态对系统性能估计造成的影响，需要多次独立运行仿真模型，从统计学的观点来看，精选文档精选文档理论上要独立运行无穷多次。
在实际中如何确定运行次数以便得到较好的性能估计，这是终止型仿真结果分析需要讨论的问题。
例14.2 考虑Ｍ／Ｍ／１系统通过仿真估计顾客平均排队等待时间。
初始队长为0, 服务台初始状态为闲, 则:d m l E D m l D Kl i mi K j m j (())()lim ()00000011==∑=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪=∑=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪=→∞=其中D j 是第j 次运行时顾客排队等待时间D i 的平均值, 即D D m j i i jm=∑=/实际上,K不可能无穷大, 需要研究如何由有限的K次运行得到d 的好的估计值。
精选文档２、稳态型仿真这类仿真研究仅运行一次，但运行长度却是足够长，仿真的目的是估计系统的稳态性能。
显然，由于仿真长度没有限止， 系统的初始状态对仿真结果的影响可以忽略。
然而，需要确定仿真运行长度到底多长就可以认为是“足够”了。
例14.３ 考虑估计Ｍ／Ｍ／１的稳态排队等待时间d ，它应满足：d D m l l m i i lm==∑→=lim /(())0任意实际中，m 不可能无穷大，需要讨论如何由一次有限m 的仿真运行中得到d 的好的估计值。
14.2 终止型仿真结果的分析终止型仿真的要求是每次运行的初始条件相同，但必须是相互独立的。
离散事件动态系统仿真
仿真程序的流程管理 事件表
事件表是一个有序的记录表，每个记录包括事件发生的时间、 事件表是一个有序的记录表，每个记录包括事件发生的时间、 事件类型等内容； 事件类型等内容； 在某些离散事件的仿真中，采用事件表的形式进行调度； 在某些离散事件的仿真中，采用事件表的形式进行调度；
同时事件管理方法
同时同类事件管理 混合同时事件管理： 混合同时事件管理：一步法和解结法
时钟推进子程序：根据事件表决定 时钟推进子程序： 仿真时钟：仿真时间的当前值； 仿真时钟：仿真时间的当前值； 下次事件， 下次事件，然后将仿真时钟推进到 事件表：有关未来事件表， 事件表：有关未来事件表，包括 事件名称和时间； 事件名称和时间； 系统状态变量：描述系统状态的 系统状态变量： 变量； 变量； 初始化子程序：用于模型初始化； 初始化子程序：用于模型初始化； 析的子程序； 析的子程序； 事件子程序： 事件子程序：每一类事件的服务 程序； 程序； 调度子程序： 调度子程序：将未来事件插入事 件表中的子程序； 件表中的子程序； 统计计数器： 统计计数器：用来存放与系统性能 分析有关的述各子程序并完成 仿真任务的全过程。 仿真任务的全过程。 该事件发生的时刻； 该事件发生的时刻； 随机数产生子程序：产生给定分布 随机数产生子程序： 的随机数的子程序； 的随机数的子程序； 输出函数子程序：用于系统性能分 输出函数子程序：
离散事件系统简介
与传统的物理系统不同，这类系统中 均存在着大量的离散事件过程，其运行规 律难以用物理定律加以描述，而是服从于 一些人为的规则。系统普遍投资巨大，运 行费用昂贵，如何提高系统的利用率和运 行效率是决策者、设计者与使用者普遍关 注的研究课题，迫切需要在理论方面进行 深入的研究。
简单的离散事件例子
离散事件系统仿真结果分析
第十四章离散事件系统仿真结果分析14.1 概述例14.1 考虑M/M/1系统，顾客到达时间间隔是均值为5min的指数随机变量，为每个顾客服务的时间是均值为4min的指数随机变量。
表14.1给出了M/M/1系统仿真结果：可以看到，仅从某一次仿真结果来推断系统的性能并不一定保证是正确的。
问题：如何恰当选择运行长度？或者说，如何控制仿真运行次数？1、终止型仿真这种仿真的运行长度是事先确定的。
由于仿真运行时间长度有限，系统的性能与运行长度有关，系统的初始状态对系统性能的影响是不能忽略的。
为了消除由于初始状态对系统性能估计造成的影响，需要多次独立运行仿真模型，从统计学的观点来看，12理论上要独立运行无穷多次。
在实际中如何确定运行次数以便得到较好的性能估计，这是终止型仿真结果分析需要讨论的问题。
例14.2 考虑Ｍ／Ｍ／１系统通过仿真估计顾客平均排队等待时间。
初始队长为0, 服务台初始状态为闲, 则:d m l E D m l D Kl i mi K j m j (())()lim ()00000011==∑=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪=∑=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪=→∞=其中D j 是第j 次运行时顾客排队等待时间D i 的平均值, 即D D m j i i jm=∑=/实际上,K不可能无穷大, 需要研究如何由有限的K次运行得到d 的好的估计值。
3２、稳态型仿真这类仿真研究仅运行一次，但运行长度却是足够长，仿真的目的是估计系统的稳态性能。
显然，由于仿真长度没有限止， 系统的初始状态对仿真结果的影响可以忽略。
然而，需要确定仿真运行长度到底多长就可以认为是“足够”了。
例14.３ 考虑估计Ｍ／Ｍ／１的稳态排队等待时间d ，它应满足：d D m l l m i i lm==∑→=lim /(())0任意实际中，m 不可能无穷大，需要讨论如何由一次有限m 的仿真运行中得到d 的好的估计值。
14.2 终止型仿真结果的分析终止型仿真的要求是每次运行的初始条件相同，但必须是相互独立的。
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1 准备工作
进程
顾客到达事 件
排队活动
服务开始 事件
服务活动
服务结 束事件
图 2 排队系统里活动、事件和进程的关系
1 准备工作
变迁
库所 变迁 库所 变迁 库所
Petri顺序结构
（4-2）
上式里N t 代表在时间 内顾客的到达数量，通过分析能够了解到
N t t
由式（4-1）、式（4-2）和式（4-3），推出
（4-3）
TL
t
t
n!
n
n k 0
1
k
!
k
1
（4-4）
以上结果由Matlab计算得出
2 进展成果
开始
A类顾客
顾客到达并分类
B类顾客
进入前n1台 接受服务
2 进Байду номын сангаас成果
图 6 各时间段顾客损失率变化
图 7 顾客总损失时间变化
2 进展成果
仿真案例二：图书馆借阅系统管理优化
书籍购入
书籍编目
书籍收藏
书籍借阅
图 8 图书馆业务流程
2 进展成果
图书借阅过程分析：
1
首先要检索图书，看是否存在该书， 再看是否存在副本，要考虑是否可借
2
有可借副本时，还要审核读者身份， 审核通过，才可借
1
i!
a a
b b
n1 +n2 in1 +1
in1 b
i n1
! in1 b
1
n1
!
a b
b b
n
1
（4-7）
2 进展成果
在优化之后，该系统中顾客损失包含两种，其一为正被服务的顾客数量大于或者等于 n1时，A类顾客无 法获得服务就离去造成的损失，其二是正被服务的顾客数量是n（n1+n2） 时，两类顾客都无法得到服务 所导致的损失。即总损失服务时间是
变迁
库所
变迁
库所
变迁
Petri循环结构
库所
变迁
库所
库所
库所
库所
变迁
变迁
库所
变迁
库所
Petri选择结构
Petri并发结构
第二部分
『进展成果』
2 进展成果
仿真案例一：汽车共享利用率优化
注册成 为会员
预约
取车
还车
图 3 汽车共享的使用流程
2 进展成果
汽车共享过程分析：
1
大都市里， 人们生活规律相似，顾客无法订到共享汽车 时，会选择替代工具，故为损失制排队系统
1 准备工作
仿真模型的建立
计算机
仿真实验
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
模型
系统模型的建立
系统
图1
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
标题数字等都可以通过点击 和重新输入进行更改。
计算机仿真三方面内容的关系图
1 准备工作
本课题研究的主要任务：
（1）动态系统仿真基础； （2）系统仿真建模方法； （3）应用实例分析。
间
结束
图 4 优化前的汽车共享排队模型仿真流程图
2 进展成果
关于 M / M / n / n 损失制排队系统，仅仅系统状态为 X t n的时候，潜在的顾客
才离开，所以该系统的损失率是
PL
n
1 ( )n n!
n k 0
1
k
!
k
1
损失的服务时间是
（4-1）
TL t N t PL
1 准备工作
动态系统仿真基础：
实体（Entity）
属性（Attribute）
状态（State） 系统的概念 事件（Event）
随机过程与 概率分布
活动（Activity）
马尔可夫链 泊松分布
负指数分布
进程（Process）
1 准备工作
离散事件动态系统的建模方法：
本文所用到的DEDS建模的常用方法为排队论 模型和Petri网模型
拒绝借阅
是否已借满 有无超期未还
借书
取书请求
否 是否暂存
是 登记暂存信 息并倒计时
倒计时是否结束
审核
还书上架
拒绝借阅
保存借阅记录
结束
图 9 图书馆图书借阅流程图
2 进展成果
P2
P6
i user 1 user 2
I
t1
fi
P1
fo
t2
P3
t3
fo
P4
P5
t4 P7
fo t5 P10
fo P11
t16
前n1台 为空
前n1台 为空
直接离开
进入前n1台 接受服务
计算所有顾客 总损失时间
进入第 ni(n1<ni<n2） 台接受服务
前n1+n2 为空
结束
直接离开
图 5 优化前的汽车共享排队模型仿真流程图
2 进展成果
稳态时顾客概率分布是
i
j0
Pi
j,
j
a b i i! a b i
P0
, 0i n1
P i
n1
Pn1 j , jin1
j0
bin1 i n1 !bin1
1 n1 !
a a
a b
n1
P0
,n1 1in1 n2
（4-5）
n1 j
n2 n1
Pji,i
Pni,i j 1
j0 i0
j 1 i0
能推算出在平稳状态后该系统为空闲的概率是
（4-6）
P0
n1 i0
TL TLA TLB
(4-8)
n1 n2 n1
TLA
P n1 j , j in1
a
b
(4-9)
i n1 1 j 0
TLB Pn1n2 a b
(4-10)
Pn1 n2
n2 b
n ! in1 2b
1
n1
!
a a
b b
n1
P0
(4-11)
以上结果由Matlab计算得出
3
为图书借阅系统增加了图书预借环节，当无 图书副本时，考虑是否预借，并设计了预借
暂存区
2 进展成果
图书检索
无
否 是否预借
有无此书
有
查看副本
有 否
是否已被借
是
不满足 审核预借条件
满 足 登记预借信息 并倒计时
否 预约人=读者
扫描借书 证
非本馆 读者 验证 是
不合法 是否合法
倒计时结束 自动取消预
借记录
fi
P25
2
所有的顾客在一个周期以内，所获得的总服务时间是本文 研究的最为核心的指标。（通过计算稳态时顾客损失时间）
3 在汽车共享过程中，共享汽车的利用率尤为重要
4
提出了一种赋予部分顾客优先权的方法，来改变 排队的过程，看是否能提高汽车利用率
2 进展成果
开始
顾客到达
前n辆车是 否空闲
计算所有顾客 损失的服务时
数理学院 信息与计算科学 毕业答辩
离散事件动态系统仿真案例研究
目录
『CONTENT』
▷ 第一部分 『准备工作』 ▷ 第二部分 『进展成果』 ▷ 第三部分 『不足与展望』
第一部分
『准备工作』
1 准备工作
了解什么是离散事件动态系统？
离散事件动态系统(DEDS，Discrete Event Dynamic System)是指受事件驱动、系统状态跳跃式变化、系 统状态迁移发生在一串离散时间点上的动态系统 .DEDS大多是人造系统,具有比较复杂的变化关系,难 以采用常规的微分方程、差分方程等来描述，需要 通过仿真建模来分析 。