离散事件系统的建模仿真技术 下载本文

于理解分析。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,因此可以更好地表达众多实体的并发活动和实体之间的协同。

(1)活动周期图:实体状态:静寂(Dead)、激活(Active)

静寂状态

激活状态

活动周期法基本图符

状态之间:用箭头连接,不同的实体用不同的线型,表示各种实体的变化历程。

激活状态:通常是实体的活动,模型中活动的忙期可采用随机抽样的方法事先加以确定;

静寂状态:通常表示无活动发生,是实体等待参加某一活动的状态,其持续时间在模型中无法事先确定,取决于有关活动的发生时刻与忙期[6]。

每一类实体的生命周期都有一系列状态组成。随着时间的推移和实体间的相互作用,各个实体从一个状态变化到另一个状态,形成一个变化过程。

(2)活动周期图法建模过程 1) 辨识组成系统的实体及属性。

辨识永久实体及临时实体,队列不作为实体考虑。 2) 分别画出个实体的活动周期图

以实际过程为依据,队列作为排队等待状态来处理。 3) 将各实体的ACD连接成系统ACD 4) 增添必要的虚拟实体。

5) 标明活动发生的约束条件和占用资源的数量

6) 给出模型参数的取值、参变量的计算方法及属性描述变量的取值方法,并给出排队规则和服务规则[7]。

(3)实例分析:售票窗口服务系统

剧院雇佣一名售票员同时负责剧票的窗口销售和对电话问询者的咨询服务:

窗口服务比电话服务有更高的优先级;问询者打来电话由电话系统存储后按先来先服务的原则一一予以答复;建模目的:研究售票员的忙闲率;此例中有两类实体同时流动,可能出现资源冲突。

分析:

实体 活动 状态 售票员 (永久) 购票者 电话问询者 (临时) (临时) 窗口售票/买票(与售问询(与售电话服务 票员协同) 票员协同) 售票/回电接受服务话(激活) (激活) 空闲(静寂) 等待(静寂) 售票窗口服务系统活动周期图如图三所示:

图三 售票窗口服务系统活动周期图

3、实体流图法VS活动周期图法

第一:EFC以临时实体在系统中的流动过程为主线,永久实体浓缩于表示状态和事件的图示符合中,队列作为一种特殊实体。ACD基于各类临时和永久实体的行为模式,有独特的图示标识,队列成为实体生命周期的一种状态。

第二:EFC是带有小循环的树形流程图。ACD中,各类实体是环形的循环图,

整个系统由多个环套在一起。

第三:EFC中,事件有显式的表达。ACD中,事件蕴含在活动中,没有显式表达。

第四:EFC中,状态判断框的作用非常重要。ACD中,将需作判断的状态用“空闲”、“等待”等静寂状态表示,对实体是否处于该状态的判断也无需标注在图中,而是作为模型运行时的一般规则[8]。

四、总结

离散事件系统仿真能够在一个系统实际运行之前去评价它的运行性能;可以在不干扰实际系统的情况下比较各种可供选择的运行方案之优劣;能在适当的时间进行比较并及时作出决策。现实世界中的大量系统都可用离散事件系统描述,而且近年来,人们的注意力更多的投向了社会、经济、生态等复杂系统的分析研究上,在这些系统的规划、设计、运行、分析和改造的各个阶段,离散事件仿真技术无疑将发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]谢毅,缪亚萍.离散事件系统建模仿真及GPSSWord教程[M].清华大学出版社,2011.03.01.

[2]何骏.通用离散事件仿真平台的设计开发及应用[D].上海交通大学 ,2007. [3]黄镇瑾,陈波,欧阳浩.一种具有模糊时间参数的离散事件系统仿真方法[J].制造业自动化,2012,34(19):70-73.

[4]赵问道.离散事件仿真基本原理[J].浙江大学信息与通信工程研究所,2012,17(5).

[5]肖田园, 范文慧.离散事件系统建模与仿真[M].电子工业出版社,2011.8.1. [6]刘思峰.系统建模与仿真[J].科学出版社,2012,4(3).

[7]杨学周,田哲涛. 离散事件系统仿真方法简介[OL].城市建设理论:电子版,2013.

[8]刘勇,王德才,冯正超.离散事件系统仿真建模与仿真策略[J],西南师范大学学报(自然科学版),2005,30(6).