最新物流系统仿真建模考题(参考答案)

“物流系统规划与仿真”硕士研究生课程考试题
（2013-2014第一学期）
1．连续系统仿真、离散事件系统仿真以及虚拟现实有什么区别？举例说明它们在工程中的应用。

（10分）2．(1) 连续系统仿真
3．连续系统是指系统状态随时间连续变化的系统。

一般用常微分方程或偏微分方程描述。

4．(2) 离散事件系统仿真
5．离散事件系统是指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。

离散事件动态系统，本质上属于人造系统，简称为DEDS(discrete
event dynamic systems)。

模型可采用数学方程、曲线、图表、计算
机程序等多种形式表征。

基于系统的模型，可分析系统的行为性能
及其与系统结构和参数的关系，研究系统的控制和优化。

6．物流系统就是典型的离散事件系统。

7．(3) 虚拟现实
8．虚拟现实（virtual reality,VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。

虚拟环境是由计算机和电子技术生成的。

通过视、听、
触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉。

2．简述事件调度法推进仿真钟的基本过程。

（10分）-
（1）事件调度法
仿真模型中的时间控制部件用于控制仿真钟的推进。

在事件调度法中，事件表按事件发生时间先后顺序安排事件。

时间控制部件始终从事件表中选择具有最早发生时间的事件记录，然后将仿真钟修改到该事件发生时刻。

对每一类事件，仿真模型有相应的事件子程序。

每一个事件记录包含该事件的若干个属性，其中事件类型是必不可少的，要根据事件类型调用相应的事件子程序。

在事件子程序中，处理该事件发生时系统状态的变化，进行用户所需要的统计计算，如果是条
件事件，则应首先进行条件测试，以确定该事件是否确能发生。

该事件子程序处理完后返回时间控制部件。

这样，事件的选择与处理不断地进行，仿真钟不断地从一个事件发生时间推进到下一最早发生事件的发生时间，直到终止仿真的条件或程序事件发生时停止仿真。

3．在物流系统仿真中，如何确定系统中的随机变量模型？在仿真过程中如何产生这些随机变量？（10分）
4．什么叫稳态型仿真？如何确定稳态型仿真的长度？（10分）
第2类仿真叫稳态型仿真。

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制，系统的初始状态对仿真结果的影响可忽略。

然而，为了得到系统稳态性能的较好估计值，需要确定仿真运行长度到底多长就可以认为是‘足够”了。

稳态型仿真的具体方法有：批均值法、稳态型序贯法、重新产生法、重复删除法。

5．简述实体流图、活动周期图、Petri网建模的原理、特点及最合适的应用对象。

（10分）
答：实体流图：在离散事件系统中，实体流图法应用比较普遍，原因如下：
①计算机程序框图的思想和方法已广为人们接受；
②实体流图方法简单，且对离散事件系统的描述比较全面。

该方法对建模者要求不高，主要原因如下：
①对实际系统的工作过程有深刻的理解和认识；
②将事件状态变化、活动和队列等概念贯穿于建模过程中。

活动周期图：活动周期图以直观的方式显示了实体的状态变化历程和各实体之间的交互作用关系，便于理解和分析。

活动周期图可以充分反映各类实体的行为模式，并将系统的状态变化以“个体”状态变化的集合方式表示出来，因此可以更好的表达众多实体的并发活动和实体之间的协同。

但是，它只描述了系统的稳态，而没有表示系统的瞬态，即活动的开始和结束事件。

Petri网建模：近年来，Petri网已广泛地应用于离散事件系统(车间调度、交通控制，物流工程等)的分析、设计和实施过程中，这是因为Petri网具有以下优点：
（1）采用图形建模方法，使模型直观、易于理解；
（2）可以清楚地描述系统内部的相互作用，如并发冲突等，特别适用于异步并发离散事件系统的建模；
（3）可以采用自顶向下的方法(递阶Petri网)来建立系统模型，使得所建模型层次分明；
（4）有良好的形式化描述方法，用Petri网建立的模型具有成熟
的数学分析方法，如可达性、可逆性及死锁分析等。

对Petri网的仿真也比较简单，甚至可以直接从Petri网模型产生仿真模型。

（5）用Petri网建立的模型，在一定条件下，可以翻译为系统的控制代码。

6．从下列系统中任选出一个，说明该系统的实体、活动、事件、边界、进程、状态变量。

（10分）
（1）机械加工系统；（2）设备维修服务系统；（3）港口装卸生产指挥系统；（4）计算机交互与执行系统。

7．以优化分析港口装卸生产计划为目的，简述建立港口生产物流系统仿真模型的方法与步骤。

要说明仿真分析要解决的问题、系统模型的实体、事件、流程、随机变量、统计分析参数、建模的步骤等；画出模型的流程框图。

（40分）。