Лабораторная работа №13 Изучение функционирования многофазной замкнутой смо - системы массового обслуживания с равномерными потоками

1. Цель работы

Рассмотрим на конкретном примере моделирование двухфазной замкнутой сис­темы массового обслуживания.

Рассмотрим работу системы «Краны-панелевозы». На домостроительном комби­нате (ДСК) кран погружает панели в панелевоз, а на строительном объекте дру­гой кран проводит разгрузку доставленных на площадку панелей.

1.2 Задание на лабораторную работу

Известно сред­нее время погрузки машины краном на ДСК. Это время составляет 14 мин. Возможные отклонения от среднего времени составляют I мин. Среднее время, необходимое для транспортирования груза на строительную площадку, состав­ляет 38 мин. А возможное отклонение от этого времени - 2 мин. Известно сред­нее время разгрузки панелевоза другим краном на строительной площадке, ко­торое составляет 9 мин. Возможное отклонение от этого времени - 1 мин. Среднее время, необходимое для возвращения машины на ДСК, составляет 28 мин, а воз­можное отклонение от него - 2 мин. Число машин, занятых доставкой панелей на строительную площадку, равно 6. Требуется определить основные характеристи­ки системы:

• коэффициенты использования первого и второго каналов обслуживания;

• среднее время пребывания требования (машины) в каналах;

• максимальное содержимое (длину) очереди, то есть число машин, ожидаю­щих погрузки и разгрузки (наибольшее из возможных);

• среднее содержимое (длину) очереди, то есть среднее число машин, ожидаю­щих обслуживания (погрузки, разгрузки);

• общее число входов в очередь, то есть поступлений машин на обслуживание в течение смены;

• среднее время пребывания машин в очередях.

1.3 Краткие теоретические сведения

Поскольку машины возвращаются в систему, то мы имеем замкнутую производ­ственную систему. Каждое требование - машина - проходит две фазы обслужи­вания: погрузку и разгрузку. Таким образом, мы имеем двухфазную систему об­служивания.

1.3.1 Создание имитационной модели

Создание имитационной модели начнем с построения заголовка модели, который может быть представлен, например, в таком виде:

GPSSW SMO_2f_z.gps

* Моделирование двухфазной замкнутой *

* системы массового обслуживания *

О собенности моделирования данной системы заключаются в следующем.

1. Оператор GENERATE используется только для формирования числа машин, которые обслуживает кран. Этот режим использования оператора GENERATE предполагает, что поля А, В, С остаются пустыми, то есть ставятся соответ­ственно три запятые, затем в поле операнда D указывается число машин, которые должен обслуживать кран.

2. Машины доставляют панели на строительную площадку, на которой прово­дится их разгрузка. Машины после разгрузки панелей снова возвращаются на ДСК на погрузку. Возвращение машины в систему происходит при вхож­дении ее в оператор TRANSFER, который используется в режиме безуслов­ной передачи:

TRANSFER , AVTO

3. Время возвращения машины на ДСК моделируется оператором ADVANCE:

ADVANCE 28,2

4. Возвращение машин в систему выполняется до тех пор, пока время моделирования не превысит время моделирования системы. Определение времени моделирования основано на использовании простой модели измерения вре­мени, состоящей из трех операторов:

GENERATE 480

TERMINATE I

START 1

Этот сектор моделирует время работы системы в течение рабочей смены, рав­ной 480 мин.

Моделирование потока машин начинается с помощью оператора GENERATE (Генерировать) - в нем определяется число машин, которые будут работать в сис­теме. В нашем примере он будет выглядеть так:

GENERATE ,,,6

Число работающих машин указывается в поле операнда D.

Далее панелевоз (требование) встает в очередь для погрузки. Это можно про­моделировать оператором QUEUE (Очередь), который только в совокупности с соответствующим оператором DEPART (Выйти) собирает статистическую ин­формацию о работе моделируемой очереди.

В нашем примере оператор QUEUE будет выглядеть так:

QUEUE POGR

В поле операнда А дается символьное или числовое имя очереди. Дадим нашей очереди имя POGR (Погрузка). Желательно, чтобы присваиваемое имя отражало суть описываемого элемента системы. Следуя логике, машина может выйти из очереди только тогда, когда освободится кран (канал обслуживания). Для этого вводится оператор SEIZE (Занять), который определяет занятость канала обслу­живания, и при освобождении последнего находящееся впереди требование вы­ходит из очереди и идет в канал на обслуживание. Это может выглядеть так:

SEIZE KRAN1

В поле операнда А дается символьное или числовое имя канала обслуживания. В нашей задаче каналу дано имя KRAN1 (Кран). Желательно, чтобы присваивае­мое имя отражало суть описываемого элемента системы.

Выход машины из очереди фиксируется оператором DEPART с соответствую­щим названием очереди. В нашем примере это будет выглядеть так:

DEPART POGR

Далее должно быть промоделировано время погрузки машины, непосредствен­но обслуживаемой краном. Это время в нашем примере составляет 14±1 мин. Для моделирования этого процесса используется оператор ADVANCE (Задержать), который в нашей задаче будет выглядеть так:

ADVANCE 14,1

После погрузки (обслуживания) машины краном системе должно быть посла­но сообщение об освобождении канала обслуживания. Это делается с помощью оператора RELEASE (Освободить), который в нашей задаче записывается так:

RELEASE KRAN1

Следует особо подчеркнуть, что парные операторы QUEUE и DEPART для каждой очереди должны иметь одно и то же, но свое уникальное имя. Это же от­носится и к операторам SEIZE и RELEASE.

После погрузки краном панелевоз направляется на строительную площадку к месту разгрузки, где также возможна очередь. Панелевоз (требование) встает в очередь для разгрузки. Это можно промоделировать оператором QUEUE, ко­торый в нашем примере будет выглядеть так:

QUEUE RAZGR

В поле операнда А дается символьное или числовое имя очереди. Дадим нашей очереди имя RAZGR (Разгрузка). Машина может выйти из очереди только тогда, когда освободится кран (канал обслуживания). Для этого вводится оператор SEIZE, который определяет занятость канала обслуживания, и при освобожде­нии последнего находящееся впереди требование выходит из очереди и идет в канал на обслуживание. Это может выглядеть так:

SEIZE KRAN2

В поле операнда А дается символьное или числовое имя канала обслуживания. В нашей задаче каналу дано имя KRAN2.

Выход машины из очереди фиксируется оператором DEPART с соответствую­щим названием очереди. В нашем примере это будет выглядеть так:

DEPART RAZGR

Далее должно быть промоделировано время разгрузки машины краном. Это время в нашем примере составляет 9±1 мин. Для моделирования этого процесса используется оператор ADVANCE, который в нашей задаче будет выглядеть так:

ADVANCE 9,1

После разгрузки (обслуживания) машины краном системе должно быть посла­но сообщение об освобождении канала обслуживания. Это делается с помощью оператора RELEASE, который в нашей задаче записывается так:

RELEASE KRAN2

Далее используется оператор TRANSFER для возвращения панелевоза на ДСК, например, так:

TRANSFER ,AVTO

Метка AVTO определяет оператор, к которому направляется требование. В на­шей задаче это оператор QUEUE, который уже был использован ранее. И в нашем примере он был представлен так:

AVTO QUEUE POGR

Представление имитационной модели

Для представления имитационной модели выполните следующие действия:

• щелкните по пункту File главного меню системы. Появится выпадающее меню;

• щелкните по пункту New (Создать) выпадающего меню. Появится диалого­вое окно Новый документ;

• выделите пункт Model и щелкните по кнопке ОК. Появится окно модели, в котором введите данную программу.

Окончательно наша программа будет выглядеть так, как показано на рис. 5.

Рисунок 5− Окно имитационной модели двухфазной многоканальной замкнутой СМО с равномерными потоками