2015-04-01
1186
ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ
СРЕДСТВАМИ GPSS WORLD
В этой главе приведены примеры использования системы GPSS World для моделирования различных непроизводственных процессов.
2.1 АНАЛИЗ РАБОТЫ КАССОВОГО ЗАЛА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВОКЗАЛА СТАНЦИИ «ОМСК»
Кассовый зал (системы «Экспресс») железнодорожного вокзала на станции «Омск» производит продажу билетов на пассажирские электропоезда в восточном и западном направлениях предварительно и непосредственно в день отправления. Кассовый зал работает круглосуточно, он содержит одиннадцать ежедневно работающих касс и две кассы в резерве на случай массового пассажиропотока. Расписание работы касс представлено в табл. 2.1
Т а б л и ц а 2.1. Расписание работы касс
| Номер кассы | Название | Время работы | Перерывы |
| – | 10.00 –18.30 | 13.30 – 14.30 | |
| – | 08.00 – 20.00 | 11.30 – 12.00 15.00 – 16.00 | |
| Касса разного сбора | 08.00 – 17.00 20.30 – 07.30 | 12.00 – 13.00 22.30 – 23.30 | |
| Справочное бюро | 09.00 – 19.00 | 12.00 – 13.00 | |
| Администратор | 08.00 – 19.30 20.00 – 07.30 | 11.00 – 11.30 13.00 – 16.00 23.30 – 24.30 03.00 – 04.00 | |
| Касса возврата и переоформления проездных документов | 08.00 – 20.00 | 11.00 – 11.30 15.00 – 15.30 | |
| Касса для инвалидов и участников ВОВ | 07.00 – 18.00 | 12.00 – 13.00 |
Окончание таблицы 2.1
|
|
|
| Касса для железнодорожников | 07.30 – 18.30 | 12.30 – 13.30 | |
| – | 10.00 – 21.00 | 12.00 – 13.00, 17.00 –18.00 | |
| – | 10.30 – 21.30 | 12.30 – 13.30, 17.30 – 18.30 | |
| Касса для военнослужащих | 07.45 – 19.00 19.15 – 07.30 | 11.30 – 12.30, 15.00 – 16.00 23.30 – 24.30, 03.00 – 04.00 | |
| Резервная | |||
| Резервная |
Необходимо провести моделирование работы кассового зала железнодорожного вокзала на станции Омск при помощи системы имитационного моделирования GPSS и оценить его пропускную способность, т. е. среднее число обслуженных пассажиров в течение смены (8 ч. – с 10.00 до 18.00), в пик пассажиропотока при полной загрузке кассиров, если известны его структура, время обслуживания в каждой кассе, расписание работы касс и период появления клиентов. Требуется также проанализировать работу системы в течение суток (24 ч.) с целью выявления «узких мест» ее структуры и дать рекомендации по улучшению работы системы.
При моделировании в системе GPSS желательно выполнить следующие действия:
– составить подробное описание объекта моделирования со всеми причинно-следственными связями, логическими взаимоотношениями и численными характеристиками;
– выбрать метод построения модели, определить структуру модели, выбрать элементы системы GPSS, необходимые для моделирования;
– составить таблицу определений (таблица определений является списком введенных элементов GPSS с их основными характеристиками);
|
|
|
– составить блок-схему программы;
– ввести программу, отладить ее и провести моделирование;
– оценить и интерпретировать результаты моделирования, провести эксперименты с моделью.
Концептуальное проектирование – это сбор, анализ и редактирование требований к данным о предметной области. Объектом моделирования является предметная область будущей системы, а результатом этого этапа является концептуальная модель предметной области, представленная в той или иной графической форме.
На этапе концептуального проектирования осуществляются:
– исследование предметной области, изучение ее информационной структуры;
– выявление всех фрагментов предметной области, каждый из которых характеризуется пользовательским представлением, объектами и взаимосвязями друг с другом;
– моделирование и объединение всех представлений.
Графическая реализация концептуальной модели работы кассового зала железнодорожного вокзала станции «Омск» приведена на рис. 2.1.
да
нет
да
нет
да
нет
нет
нет
нет
Рис. 2.1. Концептуальная модель кассового зала
Для оценки эффективности работы системы и выявления элементов, оказывающих влияние на ее производительность, создана программа-имитатор, моделирующая работу системы в течение 24 ч. В ходе моделирования проанализированы коэффициенты использования элементов системы и возможные места возникновения очередей.
Модель системы включает в себя три основных сегмента. Один из них определяет время работы системы, а два других имитируют работу кассового зала (второй – работу касс, третий – перерывы). Структурная схема программы моделирования изображена на рис. 2.2. (Условные обозначения на блок-диаграммах GPSS приведены в прил. 3.)
Таблица определений для данной задачи приведена в табл. 2.2.
Т а б л и ц а 2.2. Таблица определений
| Элемент GPSS | Характеристика элемента |
| 1 усл. ед. времени | 1 секунда |
| Транзакты | |
| 1-й сегмент | Таймер |
| 2-й сегмент | Пассажиры |
| Одноканальные устройства | |
| KASSA1…KASSA13 | Кассы по продаже проездных документов |
| Очереди | |
| K1…K13 | Очереди перед кассами 1 – 13 соответственно |
Рис. 2.2. Структурная схема программы моделирования
Программа моделирования на языке GPSS приведена ниже:
GENERATE 28800
TERMINATE 1
GENERATE 20,5
TRANSFER ALL,ONE,ELL,6
GENERATE 480,90,,50,1
TEST NE PR,1,SEVEN
GENERATE 280,100,,90,2
TEST NE PR,2,EIGHT
GENERATE 320,90,,80,3
TEST NE PR,3,ELL
ONE QUEUE K1
SEIZE KASSA1
DEPART K1
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA1
TERMINATE
TWO QUEUE K2
SEIZE KASSA2
DEPART K2
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA2
TERMINATE
THREE QUEUE K3
SEIZE KASSA3
DEPART K3
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA3
TERMINATE
FORE QUEUE K4
SEIZE KASSA4
DEPART K4
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA4
TERMINATE
FIVE QUEUE K5
SEIZE KASSA5
DEPART K5
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA5
TERMINATE
SIX QUEUE K6
SEIZE KASSA6
DEPART K6
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA6
TERMINATE
SEVEN QUEUE K7
SEIZE KASSA7
DEPART K7
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA7
TERMINATE
EIGHT QUEUE K8
SEIZE KASSA8
DEPART K8
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA8
TERMINATE
NINE QUEUE K9
SEIZE KASSA9
DEPART K9
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA9
TERMINATE
TEN QUEUE K10
SEIZE KASSA10
DEPART K10
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA10
TERMINATE
ELL QUEUE K11
SEIZE KASSA11
DEPART K11
ADVANCE 180,60
RELEASE KASSA11
TERMINATE
GENERATE,,14400,1,127
SEIZE KASSA1
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA1
TERMINATE
GENERATE,,30600,1,127
SEIZE KASSA1
ADVANCE 55800
RELEASE KASSA1
TERMINATE
GENERATE,,10800,1,127
SEIZE KASSA2
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA2
TERMINATE
GENERATE,,36000,1,127
SEIZE KASSA2
ADVANCE 43200
RELEASE KASSA2
TERMINATE
GENERATE,,9000,1,127
SEIZE KASSA3
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA3
TERMINATE
GENERATE,,25200,1,127
SEIZE KASSA3
ADVANCE 12600,120
RELEASE KASSA3
TERMINATE
GENERATE,,55800,1,127
SEIZE KASSA3
ADVANCE 3600,120
RELEASE KASSA3
TERMINATE
GENERATE,,79200,1,127
SEIZE KASSA3
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA3
TERMINATE
GENERATE,,12600,1,127
SEIZE KASSA4
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA4
TERMINATE
GENERATE,,32400,1,127
SEIZE KASSA4
ADVANCE 50400,120
RELEASE KASSA4
TERMINATE
GENERATE,,9000,1,127
SEIZE KASSA5
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA5
TERMINATE
GENERATE,,34200,1,127
SEIZE KASSA5
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA5
TERMINATE
GENERATE,,50400,1,127
SEIZE KASSA5
ADVANCE 3600,120
RELEASE KASSA5
TERMINATE
GENERATE,,77400,1,127
SEIZE KASSA5
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA5
TERMINATE
GENERATE,,10800,1,127
SEIZE KASSA6
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA6
TERMINATE
GENERATE,,36000,1,127
SEIZE KASSA6
ADVANCE 43200
RELEASE KASSA6
TERMINATE
|
|
|
GENERATE,,5400,1,127
SEIZE KASSA7
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA7
TERMINATE
GENERATE,,28800,1,127
SEIZE KASSA7
ADVANCE 46800,120
RELEASE KASSA7
TERMINATE
GENERATE,,7200,1,127
SEIZE KASSA8
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA8
TERMINATE
GENERATE,,30600,1,127
SEIZE KASSA8
ADVANCE 46800,120
RELEASE KASSA8
TERMINATE
GENERATE,,13500,1,127
SEIZE KASSA9
ADVANCE 3600,120
RELEASE KASSA9
TERMINATE
GENERATE,,39600,1,127
SEIZE KASSA9
ADVANCE 46800
RELEASE KASSA9
TERMINATE
GENERATE,,12600,1,127
SEIZE KASSA10
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA10
TERMINATE
GENERATE,,41400,1,127
SEIZE KASSA10
ADVANCE 46800,120
RELEASE KASSA10
TERMINATE
GENERATE,,9000,1,127
SEIZE KASSA11
ADVANCE 1800,120
RELEASE KASSA11
TERMINATE
GENERATE,,32400,1,127
SEIZE KASSA11
ADVANCE 900,120
RELEASE KASSA11
TERMINATE
GENERATE,,48600,1,127
SEIZE KASSA11
ADVANCE 3600,120
RELEASE KASSA11
TERMINATE
GENERATE,,77400,1,127
SEIZE KASSA11
ADVANCE 900,120
RELEASE KASSA11
TERMINATE
START 10
