- •Моделирование транспортных систем
- •Моделирование транспортных систем
- •Содержание
- •Введение
- •Общая и сравнительная характеристика методов моделирования
- •Общая характеристика метода имитационного моделирования
- •Имитационная система истра
- •Понятие имитационной системы
- •Назначение и исходные предпосылки
- •Структура имитационной системы
- •Элементы
- •Операции
- •Оператор управления
- •Оптимизация на имитационной модели
- •Представление результатов имитационной модели
- •Операции
- •Некоторые синтаксические конструкции языка моделирования системы истра для создания операций
- •Предельное время задержки операции
- •Действия с логическими элементами
- •Действие с параллельным элементом
- •Действия с фиксаторами
- •Действия с бункерными элементами
- •Проверки элементов
- •Изменение емкости на явно указанную величину
- •Снятие явно указанной емкости
- •Занесение емкости с запоминанием остатка и занесения остатка
- •Изменение емкости элементов при помощи ссылки на другие элементы
- •Строки, описывающие натурный лист
- •Расформирование
- •Расписание прибытия
- •Приоритеты в имитационной системе
- •Ждать (оп1, оп2 затем оп3) затем оп4
- •Оп1 затем (оп2 затем оп3) оп4 затем оп5
- •Оп1 затем ((оп2 затем( оп3))( оп4 затем (оп5))
- •Оп1 затем оп2 затем оп3 оп4 затем оп5
- •Оперативная очередь операций
- •Принципы построения автоматизированной имитационной модели
- •Методика автоматизированного представления структуры станции в элементах модели
- •Заключение
- •Библиографический список
Представление результатов имитационной модели
Свойства логических и бункерных элементов, с помощью которых описываются операции в модели, позволяет с высокой степенью информативности проводить анализ показателей работы модели станции после проведения расчета.
Для оценки перерабатывающей способности и простоев на станции используются технологические бункерные элементы. Поскольку каждый технологический бункерный элемент в модели ставится в соответствие определенному логическому элементу, имитирующему путь на станции, то можно получить:
число прибывших вагонов (локомотивов, составов - в зависимости от того, что моделирует бункерный элемент) на путь
,
где
- элемент модели, отображающий i-й
путь x-го типа;
- величина занесенной емкости на периоде
(0, T);
- величина заносимой емкости на бункерный
элемент в момент времени t;
T - период расчета;
число убывших вагонов (локомотивов, составов) с пути
,
где
- величина снимаемой емкости с элемента
на периоде (0, T);
- величина снимаемой с бункерного
элемента емкости в момент времени t;
средний простой на пути
,
где
- средний простой на пути x-го
типа;
- состояние емкости на элементе в момент
времени t;
- интервал времени.
Показатели для группы путей одного типа в модели реально будут отображать перерабатывающую способность парка на сортировочной станции, грузового района на грузовой и т.д. Таким образом,
число прибывших вагонов (локомотивов, составов) на все пути одного типа
,
где
- величина занесенной емкости на все
элементы x-го типа на
периоде (0, T);
число убывших вагонов (локомотивов, составов) с путей одного типа
,
где
- величина снятой емкости со всех
элементов x-го типа на
периоде (0, T);
средний простой на путях одного типа
,
где
- средний простой на путях x-го
типа.
Расчет емкости для всех перечисленных
в (1) - (6) показателей производится по
всем операциям модели, в которых
производится занесение или снятие
емкости с бункерного элемента
.
Однако для получения аналогичных
показателей вагонопотока по всей станции
имеются некоторые особенности. Ограничение
схемы станции в модели элементами
«перегон» позволяет моделировать
поступление и убытие поездов со станции.
Тогда
число прибывших вагонов (составов, локомотивов) в целом по станции
,
,
где
- операция, содержащая маршрут « s-й
перегон - i-й путь » и
перенос емкости по данному маршруту.
Фактически такая операция имитирует
прибытие поезда (локомотива) на станцию;
- элемент модели, отображающий s-й
перегон;
- элемент модели, отображающий i-й
путь;
- величина емкости, заносимая на элемент
в k-й операции;
число убывших со станции вагонов (составов, локомотивов)
,
,
где - операция, содержащая маршрут « i-й путь - s-й перегон » и перенос емкости по данному маршруту. Такая операция реально отображает отправление поезда (локомотива) со станции;
средний простой в целом по станции
.
Реальную загрузку путей, стрелок, перегонов в модели можно получить с помощью логических элементов.
,
где
- i-й элемент множества
логических элементов модели;
- загрузка i-го элемента;
- занятость i-го элемента
в j-й операции;
T - период расчета.
Одним из наиболее важных показателей
работы моделируемой станции являются
задержки, возникающие вследствие
занятости элемента в конкретный момент
времени. На рис. 1 показан пример
возникновения задержки в операции,
состоящей из одного варианта. Пусть
требуется в момент времени
выполнить операцию
,
где S - маршрут, состоящий
из элементов
;
время передвижения по маршруту
.
Как было указано , маршрут считается
свободным, если одновременно на требуемом
периоде времени свободны все входящие
в него элементы. Однако, как видно из
рисунка, на момент времени
заняты элемент e3.
Возникает задержка начала выполнения
операции из-за занятости элемента e3,
которую обозначим
.
После освобождения элемента e3
выполнить операцию невозможно вследствие
занятости уже элемента e2.
Задержка из-за элемента e2
будет равна
.
Все элементы, входящие в маршрут, будут
свободны в момент времени
(рис. 7). Поскольку на интервале времени
ни один из элементов не занят, данная
операция сможет выполниться.
Рис. 7.
Определение времени задержки в операции
Суммарная величина задержек для любого логического элемента модели будет равна сумме задержек, возникших из-за занятости данного элемента во всех операциях.
,
где - i-й элемент множества логических элементов модели;
- задержки в модели из-за i-го
элемента;
- задержки из-за i-го
элемента в j-й операции.
Задержка в операции составит
,
где
- суммарные задержки в j-й
операции модели;
- задержки из-за i-го элемента в j-й операции.
