系统仿真第二章 物流系统仿真基础

事件调度法
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三种仿真策略的比较
活动扫描法
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3）事件的发生时刻是异步的和不确定的。
离散系统仿真的基本要素
6.活动
离散事件系统中的活动，通常用于表示两个可以区分的 事件之间的过程，它标志着系统状态的转移。例如，等待活 动。
7.进程
进程由若干个有序事件及若干有序活动组成，一个进程 描述了它所包括的事件及活动间的相互逻辑关系及时序关系
8.仿真时钟
离散系统仿真的基本要素
3.状态
在某一确定时刻, 系统的状态是系统中所有实体的属性 的集合。
4.资源
系统中活动被执行时必须搭配的载具，通常用来定义由 哪个实体在什么地方执行活动，可分为主动资源和被动资源。 主动资源对象为本身具有自我驱动的能力，一般常见的为输 送带、售货员、叉车、堆垛机等，一般讲到的资源指主动资 源；被动资源对象如仓库、轨道、道路等。
生产系统是DES系统！
离散系统仿真的基本要素
1.实体
主导系统活动的对象（Object），分为主动体（Active） 和被动体（Passive）。主动体为系统中具有自主移动能力， 如服务系统的顾客、AGV小车，运输系统中的车辆。被动体不 具有自主移动的能力，如产品、工件、托盘、容器等。
2.属性
实体所特有的特性称为实体的属性。包括固有属性：大 小，颜色、形状、重量等；仿真属性：到达时间间隔、到达 批量等
仿真时钟用于表示仿真时间的变化。仿真时钟的推进有 两种经典的方法：固定步长推进法和变步长推进法。
早餐服务排队系统的各要素
➢ 实体：顾客、服务员 ➢ 状态：服务员人数、顾客人数、服务员忙闲 ➢ 事件：顾客到达、服务完毕 ➢ 活动：顾客等待、服务员服务
物料加工系统的各要素
缓冲区
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加工中心
缓冲区
加工中心
基本步骤：
（1）设置：“当前事件表CEL”、 “未来事件表”FEL、系统仿真钟 TIME和成分仿真钟ta （2）推进仿真时钟TIME （3）将满足ta ≤TIME所有发生的事件从FEL表移到CEL表中 （4）判断CEL中事件所属的进程及在进程中的位置 （5）判断该事件发生的条件是否满足 （6）如果条件允许该进程尽可能连续推进，直到进程结束，该成分离 开系统 （7）该进程推进过程中，遇到条件不满足时，记录下进程的位置，并 退出该进程 （8）重复（3）~（6），直至CEL中的事件处理完毕 （9）重复（1）~（7），直至仿真结束
（2）确定输入数据的特征 •假定：到达事件——顾客到达间隔时间服从1-8分钟的均匀分布。
进程交互法
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4、时间推进法：随着仿真的进程将仿真时间从一个时刻推 进到另一个时刻的机制。
仿真驱动方式： ① 时间驱动方式——以仿真时间间隔为基本驱动信息 ② 事件驱动方式——以事件作为驱动信息来运行实体
2、活动扫描法：用活动的观点建模。
基本步骤： （1）扫描所有活动 （2）列出所有活动发生的条件（包括时间条件），检验
是否是否为可激活成分 （3）激活所有满足条件的活动 （4）调用所有激活活动的处理程序，改变系统状态 （5）推进系统仿真钟 （6）重复以上步骤，直到仿真结束
3、进程交互法：以进程来控制仿真过程。
手工仿真案例
1、理发店系统手工仿真
（1）模型基本介绍： ➢ 仿真初始条件：系统中没有顾客，即：排队的队列中
没有顾客等待，服务台无服务对象。 ➢ 仿真开始：以第一个顾客到达时刻为仿真的起始点。 ➢ 模型：实体：顾客、服务员；状态：系统中的顾客数、
服务员忙闲事件：到达事件、离开事件（完成服务）； 活动：服务。
离散系统事件仿真算法
离散系统事件仿真算法
1、事件调度法：将事件将事件例程作为仿真模型的基本模型 单元，按照事件发生的先后顺序不断执行相应的事件例程。
基本步骤： （1）初始化：确定仿真时钟、系统状态量及统计量的初始值； （2）扫描事件表：时间控制程序从时间表中选择最早发生的 事件 （3）处理该事件：相应地改变系统状态； （4）收集统计数据； （5）若仿真时间未结束，则返回（2），否则，执行下一步； （6）分析收集的统计数据，产生报告。
自动物料系统
自动仓库
➢ 实体：工件、加工中心 ➢ 状态：各加工中心的繁忙程度、各加工中心的等待队列 ➢ 事件：（待加工工件）到达、机床完成加工 ➢ 活动：工件等待、加工
仿真程序的总框图
Homework
• 判断下列系统是否属于DES系统，若是， 指出下列系统中的实体、属性、活动、事 件以及状态。 1）家乐福超市 2）医院急救室 3）自动装配线
第2章 物流系统仿真基础
物流系统仿真基础
离散系统仿真概述 离散系统事件仿真算法
手工仿真 仿真实例
离散系统仿真概述
离散事件系统
离散事件系统（Discrete Event Dynamic System)DEDS/DES:指系统的状态在一些离
散时间点上由于某种事件的驱动而发生变化，
其数学模型很难用数学方程来表示。
离散系统仿真的基本要素
5.事件
引起系统状态发生变化的行为，系统的动态过程是 靠事件来驱动的。例如，在物流系统中，工件到达可以 定义为一类事件。
注：事件还可能触发新的事件。
DES中的事件具有三个特征： 1）离散事件是导致DES状态发生跃变和触发新
的离散事件的唯一因素。
2）事件交互影响系统状态的变化。
时间推进算法分类： ① 保守时间推进算法 ② 乐观时间推进算法 ③ 受约束的乐观时间推进算法 ④ 混合时间推进算法 ⑤ 自适应时间推进算法
手工仿真
手工仿真步骤
（1）确定仿真的每个输入的特征。 （2）构造一个仿真表。 （3）对每一重复运行������，为每一组由������个输入 产生一个值，并评价其功能，计算响应 ������������ 的值。