文档介绍：第二篇离散事件系统仿真第十章离散事件系统仿真基础基本概念
刘军,剡昌锋
兰州理工大学
机电学院裂纹所
2006/09/20
离散事件动态系统
CVDS(连续变量动态系统):
1)本质上属于物理世界范畴;
2)动态过程服从物理学或广义物理学规律;
3)数学模型:微分或差分方程。
DEDS(离散事件动态系统):
1)本质上属于人造系统范畴;
2)系统状态在离散时间点上发生跃变,状态变化具有异步性和并发性、不确定性;
3)服从人为的逻辑规则,通常不能用传统的微分或差分方程描述。
(离散事件触发并决定系统进程;排队论、网络分析、计划评审、调度排序等研究的对象都可纳入到DEDS的范畴)
一个例子
单人理发馆系统, 设上午9:00开门, 下午5:00关门:
顾客到达时间一般是随机的, 为每个顾客服务的时间长度也是随机的。
系统的状态:服务台的状态(忙或闲)、顾客排队等待的队长。
状态量的变化也只能在离散的随机时间点上发生。
几个仿真基础概念
实体(临时实体及永久实体):
永久实体是系统处于活动的必要条件;临时实体按一定规律不断地到达(产生), 在永久实体作用下通过系统, 最后离开系统, 整个系统呈现出动态过程。
事件(引起系统状态发生变化的行为):
“顾客到达”;“顾客离去”;
系统事件:系统固有事件,“程序事件”, 用于控制仿真进程
事件表
对系统中的事件进行管理,记录每一发生了的或将要发生的事件及其相关属性等。
几个仿真基础概念
活动(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):
顾客的到达事件
与该顾客开始接
受服务事件之间
可称为一个活动。
进程(由若干个事件及若干活动组成):
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。
进程
排队
活动
服务
活动
顾客到达事件
服务开始事件
服务结束事件
事件、活动、进程三者关系示意图
几个仿真基础概念
仿真钟(临时实体及永久实体):
1)离散事件动态系统的状态本来就只在离散时间点上发生变化,因而不需要进行离散化处理;
2)由于引起状态变化的事件发生时间的随机性,仿真钟的推进步长则完全是随机的;
3)两个相邻发生的事件之间系统状态不会发生任何变化,因而仿真钟可以跨过这些“不活动”周期,仿真钟的推进呈现跳跃性,推进速度具有随机性;
4)时间控制部件是必不可少的, 以便按一定规律来控制仿真钟的推进。
统计计数器
在仿真模型中, 需要有一个统计计数部件, 以便统计系统中的有关变量。
仿真钟的推进
事件调度法:
按下一最早发生事件的发生时间推进;
固定增量时间推进:
选择适当的时间单位T做为仿真钟推进时的增量, 每推进一步进行如下处理:
(1) 该步内若无事件发生, 则仿真钟再推进一个单位时间T;
(2) 若在该步内有若干个事件发生, 则认为这些事件均发生在该步的结束时刻。
事件调度法(Event Scheduling)
单服务台排队系统, 如单窗口的售票站。设:
事件调度法(Event Scheduling)
1)假定已经得到到达时间间隔随机变量的样本值为:
系统初始状态:
时间事件服务员状态排队长度
0 仿真开始 0 0
15 顾客1到达 1 0
47 顾客2到达 1 1
58 顾客1服务完毕 0 1
58 顾客2接受服务 1 0
71 顾客3到达 1 1
94 顾客2服务完毕 0 1
94 顾客3接受服务 1 0
... ... ... ...
150 仿真结束
2)事件列表
事件调度法(Event Scheduling)
3)程序框图
顾客到达(时间间隔(Ai )
服务员空闲否
开始服务
服务完毕
顾客离去
排队等待
经过Si
是
否
单服务台仿真模型