Исследование операций на транспорте (стр. 3 )

В блоке 2 задаются начальные условия (НУ) датчика равномерного закона; счетчику реализации jр (дней работы АЗС)присваивается начальное значение.

Далее программа состоит из двух частей: блока имитационного моделирования (блоки 3-8) и блока 9 статистической обработки.

В блоке 3 формируются НУ на начало jр-го дня работы - присваиваются нулевые значения следующим параметрам:

-текущему времени t;

-счетчику j заявок;

-счетчику k длины очереди отказов в обслуживании;

-счетчику d дневнои выручки;

-максимальным значениям текущеи длины kmax и времени tosh

ожидания в очереди;

-массивам om[1:n],tko[1:n].

Элементами массива tko являются моменты окончания обслуживания на каждои БК. Примем, что нулевым значениям массива om соответствуют простаивающие бензоколонки. Параметр tvx-момент появления заявки. Оператор Rav реализует процедуру обращения к датчику случайных чисел с равномерным законом распределения на промежутке [0,1]; в результате вычисляется новое случайное число r.

Блок 4 моделирует перевод стрелки часов, текущему времени t присваивает новое значение.

-----------------------------

¦ 1. ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ¦

L-------------T---------------

¦

----------------+--------------- ----------

¦ 2. НУ ДАТЧИКА СЛУЧАИНЫХ ЧИСЕЛ ¦ ¦ Блок ¦

¦ Jр:=0 ¦ ¦ 8 ¦

L---------------T---------------- L----T-----

¦ ¦

------------------------+----------------------- ¦

¦ 3. НУ АЗС ¦ ¦

¦ Jр:= Jр+1; t:=0; j:=k:=0;d:=toshmax:=kmax:=0; ¦ ¦

¦ Rav; tvh:=-Ln(r)/Liam; om:=tko:=0; ¦--

¦ ¦

L-----------------------T------------------------

¦

------------+------------ ----------

¦ 4. СЧЕТЧИК ВРЕМЕНИ ¦ ¦ Блок ¦

¦ t:=t+dt; ¦-------+ 7 ¦

L-----------T------------- L----------

¦

-----------------------+----------------------

¦ 5.ФОРМИРОВАНИЕ ОЧЕРЕДИ НА ОБСЛУЖИВАНИЕ ¦

¦ IF t>tvh THEN ¦

¦ BEGIN k:=k+1;j:=j+1;tpr[k]:=tvh;jpr[k]:=j; ¦

¦ Rav; tvh:= tvh -Ln(r)/Liam END; ¦

L----------------------T-----------------------

¦

--------------------------+---------------------------

¦ 6.ОБСЛУЖИВАНИЕ НА АЗС ¦

¦ ЦИКЛ по i:=1 until n do ¦

¦ BEGIN IF t>tko[i] THEN om[i]:=o;IF k>0 and om[i]=0 ¦

¦ THEN ¦

¦ BEGIN Rav; tobsl:=-Ln(r)/miu;tko[i]:=t+tobsl; ¦

¦ om[i]:=jpr[1];tosh:=t-tpr[1]; ¦

¦ if tosh>toshmax then toshmax:=tosh; ¦

¦ v:=norm(m, s);d:=d+c*v;k:=k-1; ¦

¦ if k>0 then цикл по f:=1 until k do ¦

¦ begin tpr[f]:=tpr[f+1];jpr[f]:=jpr[f+1] end; ¦

¦ END END if k>kmax then kmax:=k; ¦

L-------------------------T----------------------------

¦

-------------+-----------

¦ TO BE CONTINUED ¦

L-------------------------

Рис.1.Блок-схема алгоритма моделирования (Начало).

.

------------------

¦ CONTINUATION ¦

L-------T----------

¦

----------------+---------------

¦ ¦

¦ 7. IF t<T ПЕРЕХОД К БЛОКУ 4 ¦

¦ ¦

L---------------T----------------

¦

-------------------+--------------------

¦ 8. НАКОПЛЕНИЕ СТАТИСТИКИ ¦

¦ masd[Jp]:=d; mastosh[Jp]:=toshmax; ¦

¦ masoch[Jp]:=kmax; ¦

¦ if Jp<N переход к блоку 3 ¦

L------------------T---------------------

¦

--------------------+--------------------

¦ 9. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ¦

¦ массивов ¦

¦ masd, mastosh, masoch ¦

L-------------------T---------------------

¦

---------+---------

¦ 10. ПЕЧАТЬ ¦

L--------T----------

¦

------------+------------

¦ HAPPY END ! ¦

L-------------------------

Рис.1.Блок-схема алгоритма моделирования (Конец).

Блок 5 моделирует формирование очереди на АЗС. Момент появления очередного автомобиля и его порядковый номер записаны в массивы tpr, jpr.

В блоке 6 моделируется процесс обслуживания на АЗС. По условию

t>tko[i]

определяется в данный момент времени t свободная БК. Если накопитель загружен (т. е. k>0) в i-ои бензоколонке начинается обслуживание первого стоящего в очереди автомобиля. Вычисляются:

-случайное время обслуживания tobsl;

-время ожидания в очереди tosh;

-случайное количество потребляемого бензина v;

-текущее значение выручки d.

Примем, что если i-ая БК занята, параметру om[i] присваивается номер текущей заявки, хранящейся в массиве jpr.

Блок 6 вычисляет максимальные значения длины очереди и времени ожидания обслуживания.

Если текущее время t меньше длительности смены T, в блоке 7 осуществляется переход к блоку 4.

В блоке 8 накапливается и записывается в массивы masd, mastosh, masoch

дневная выручка и максимальные значения времени ожидания в очереди и длины очереди.

В блоке 9 осуществляется статистическая обработка информации накопленной за N дней работы АЗС.

6.УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОИ РАБОТЫ

Варианты индивидуальных заданий приведены в приложении. Работа состоит из трех частей.

В первой части предлагается провести расчет характеристик процессов обслуживания аналитическими методами ТМО. При необходимости по согласованию с преподавателем в каждом варианте могут быть сделаны дополнительные упрощающие предположения. Расчет проводится по алгоритмам п.1,2 или с помощью аналогичных формул, изложенных в лекциях.

Во второй части необходимо провести анализ процессов обслуживания методом имитационного моделирования. Студентом разрабатываются имитационная модель и программа. Примеры приведены в п.4,5.

В третьей части проводится моделирование. Получаются оценки статистических характеристик эффективности (качества) процессов обслуживания. Студент должен предложить свои ответы на вопросы, поставленные в задании.

Пояснительная записка должна содержать:

1. Индивидуальное задание. Постановку задач.

2. Расчет характеристик СМО аналитическими методами с необ-ходимыми пояснениями.

3. Блок-схему программы с комментариями.

4. Текст программы (оформляется как приложение).

5. Результаты моделирования (таблицы, графики).

6. Выводы по работе.

ЛИТЕРАТУРА

1.Палагин случайных величин. Академия ГА.

С.-Петербург, 1994.

2., Теплых и моделирование транспортных потоков. Академия ГА. С.-Петербург,1997.

3. ,Палагин методы статистического моделирования. Л: Машиностроение,1986.

4. Вентцель операций. М. Сов. радио.1972.

Приложение.2 Индивидуальные задания к курсовой работе.

ВАРИАНТ N1

ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВА ПРИЧАЛОВ МОРСКОГО ПОРТА

МЕТОДАМИ ТМО И МОДЕЛИРОВАНИЯ

Морской порт имеет n причалов для разгрузки сухогрузных грузов. В среднем в порт в течение месяца поступает l [суд/мес] судов большого тоннажа. Поступление судов носит случайный характер образует простейший пуассоновский поток.

Время разгрузки является случайной величиной с показательным законом распределения. В среднем на разгрузку судна тратится tср дней.

Простой каждого судна обходится Qc условных единиц в сутки.

Месячный простой причала из-за несвоевременного прихода судов обходится Qпр условных единиц в месяц. Стоимость месячной эксплуатации причала Qэ.

Численные значения приведены в ТАБЛИЦЕ В-1

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Расчетным путем определить основные характеристики загрузки причала и очередей: вероятности загрузки к причалов, к=0,1,...,n, длины очереди (закон распределения), средние значения: занятых причалов, длины очереди, времени ожидания.

2. Определить методами статистического имитационного моделирования оптимальное число причалов. Критерий - среднее значение квартальных затрат на содержание порта (90 суток). Разработать программу. Провести сравнение расчетных значений, полученных моделированием и с помощью аналитических методов.

3. Найти: максимальное значение допустимого потока судов исходя:

а) из заданной максимально допустимой длины очереди неразгруженных судов L=5 и вероятности ее превышения, равной p=0,01.

б) из заданного критерия экономической эффективности.

.
ТАБЛИЦА В-1

			N ВАРИАНТОВ
ПАРАМЕТР	Обоз-наче-ние	Единица измере-ния	1-1	1-2	1-3	1-4	1-5
Исходное кол-во причалов	n	ед.	2	4	3	1	2
Интенсивность потока судов	l	суд/мес	40	25	30	10	6
Среднее время разгрузки	tср	дней	1	0,8	1,2	2	1,6
Стоимость простоя судна	Qс	усл. ед./ сут.	100	150	200	100	200
Стоимость простоя причала	Qпр	усл. ед./ мес.	3000	3800	6000	7000	8000
Стоимость эксплуатации причала	Qэ	усл. ед./ мес.	12000	14000	12000	12000	20000

ВАРИАНТ N2

АНАЛИЗ ЗАГРУЗКИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ МОРСКОГО ПОРТА

ПРИ РАЗГРУЗКЕ КАРАВАНОВ БАРЖ

В грузовом порту имеется n причалов, которые оснащены оборудованием для слива нефти с нефтеналивных барж. Производительность оборудования позволяет разгрузить в среднем на каждом причале m барж в сутки.

Баржи в порт поступают караванами, каждый из которых состоит из m однотипных (одинаковых по тоннажу) барж. Караваны барж поступают неравномерно, образуя простейший пуассоновский поток со средним l караванов в день.

Каждая баржа может разгружаться на любом из свободных причалов. Закон распределения времени разгрузки - показательный.

Простой каждой баржи обходится Qб единиц в сутки. Месячный простой причала из-за несвоевременного прихода судов обходится Qпр в месяц. Стоимость месячной эксплуатации причала Qэ. Численные значения приведены в ТАБЛИЦЕ В-2.

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Расчетным путем для m=1 определить основные характеристики загрузки причала.