Результаты моделирования и их интерпретация. В результате моделирования программы получен следующий стандартный отчет

В результате моделирования программы получен следующий стандартный отчет:

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

0.000 57601.000 79 10 0

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

1 GENERATE 2 0 0

2 SAVEVALUE 2 0 0

3 SAVEVALUE 2 0 0

4 SAVEVALUE 2 0 0

5 ASSIGN 2 0 0

6 ASSIGN 2 0 0

7 ASSIGN 2 0 0

8 ASSIGN 2 0 0

NULL 9 MSAVEVALUE 150 0 0

10 ASSIGN 150 0 0

11 LOOP 150 0 0

12 ASSIGN 10 0 0

13 ASSIGN 10 0 0

14 ASSIGN 10 0 0

15 LOOP 10 0 0

16 TERMINATE 2 0 0

17 GENERATE 10 0 0

18 SAVEVALUE 10 0 0

19 ASSIGN 10 0 0

20 MSAVEVALUE 10 0 0

21 MSAVEVALUE 10 0 0

22 TRANSFER 10 0 0

23 GENERATE 5 0 0

24 SAVEVALUE 5 0 0

25 ASSIGN 5 0 0

26 MSAVEVALUE 5 0 0

27 MSAVEVALUE 5 0 0

28 TRANSFER 5 0 0

MARSH 29 ASSIGN 198 0 0

30 ASSIGN 198 0 0

PROEZD 31 MSAVEVALUE 1923 0 0

32 TEST 1923 0 0

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

33 ADVANCE 1758 1 0

34 TEST 1757 0 0

35 MSAVEVALUE 1757 1 0

36 TEST 1756 0 0

37 MSAVEVALUE 1756 0 0

38 ADVANCE 1756 0 0

39 MARK 1756 0 0

WAY 40 ADVANCE 1921 13 0

41 SAVEVALUE 1908 0 0

42 SAVEVALUE 1908 0 0

43 DEPART 1908 0 0

44 QUEUE 1908 0 0

45 ASSIGN 1908 0 0

46 LOOP 1908 0 0

47 TRANSFER 183 0 0

48 GENERATE 4626 0 0

49 ASSIGN 4626 0 0

50 SAVEVALUE 4626 0 0

51 TEST 4626 0 0

52 SAVEVALUE 462 0 0

OST1 53 ASSIGN 4626 0 0

54 TEST 4626 0 0

55 ASSIGN 2070 0 0

OST2 56 MSAVEVALUE 27965 131 0

57 TEST 27834 0 0

58 ASSIGN 27834 38 0

59 SEIZE 27796 0 0

60 ADVANCE 27796 2 0

61 RELEASE 27794 0 0

62 MSAVEVALUE 27794 0 0

63 TEST 27794 0 0

64 MSAVEVALUE 4455 0 0

65 MARK 4455 0 0

66 QUEUE 4455 0 0

67 PRIORITY 4455 151 0

68 TEST 4304 0 0

69 ASSIGN 4304 0 0

70 TEST 4304 0 0

71 ASSIGN 471 0 0

VYX 72 ADVANCE 4304 15 0

73 MSAVEVALUE 4289 25 0

74 TEST 4264 0 0

75 TABULATE 4264 0 0

76 SEIZE 4264 0 0

77 ADVANCE 4264 0 0

78 RELEASE 4264 0 0

79 TERMINATE 4264 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

PROFIT 133650 133650 133650 0 65151.514 28079.254 28079.254 0

ZAGR 79 79 140058 270 71.680 29.479 29.536 0

TABLE MEAN STD.DEV. RANGE FREQUENCY CUM.%

PROEZDTIME 2411.522 709.901

_ - 700.000 9 0.21

700.000 - 800.000 9 0.42

800.000 - 900.000 10 0.66

900.000 - 1000.000 42 1.64

1000.000 - 1100.000 56 2.95

1100.000 - 1200.000 82 4.88

1200.000 - 1300.000 96 7.13

1300.000 - 1400.000 98 9.43

1400.000 - 1500.000 106 11.91

1500.000 - 1600.000 138 15.15

TABLE MEAN STD.DEV. RANGE FREQUENCY CUM.%

PROEZDTIME 2411.522 709.901

1600.000 - 1700.000 132 18.25

1700.000 - 1800.000 156 21.90

1800.000 - 1900.000 163 25.73

1900.000 - 2000.000 155 29.36

2000.000 - 2100.000 193 33.89

2100.000 - 2200.000 185 38.23

2200.000 - 2300.000 179 42.42

2300.000 - 2400.000 222 47.63

2400.000 - 2500.000 221 52.81

2500.000 - 2600.000 241 58.47

2600.000 - 2700.000 227 63.79

2700.000 - 2800.000 208 68.67

2800.000 - 2900.000 188 73.08

2900.000 - 3000.000 218 78.19

3000.000 - 3100.000 171 82.20

3100.000 - 3200.000 147 85.65

3200.000 - 3300.000 153 89.24

3300.000 - 3400.000 130 92.28

3400.000 - 3500.000 95 94.51

3500.000 - 3600.000 61 95.94

3600.000 - 3700.000 53 97.19

3700.000 - 3800.000 37 98.05

3800.000 - 3900.000 45 99.11

3900.000 - 4000.000 22 99.62

4000.000 - 4100.000 6 99.77

4100.000 - 4200.000 3 99.84

4200.000 - 4300.000 3 99.91

4300.000 - 4400.000 2 99.95

4400.000 - _ 2 100.00

SAVEVALUE RETRY VALUE

2 0 15.000

3 0 1.000

SREDN 0 0

SCHET 0 0

Полученное распределение времени поездки пассажиров приведено на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Распределение времени проезда пассажиров

Полученные значения средней загруженности микроавтобусов в период моделирования приведены на графике на рис. 2.6.

Рис. 2.6. График средней загруженности автобусов

Анализируя работу программы, можно отметить следующее. На каждую остановку в соответствии с экспоненциальным законом распределения со средним значением 2 мин. прибывают пассажиры и ждут микроавтобуса. Число пассажиров на остановке, местоположение автобусов, количество свободных мест в каждом микроавтобусе и номер автобуса передаются из одной части модели в другую через матрицу mat. Автобус, подъезжая к остановке, попадает в блок проверки на предмет наличия свободных мест, в случае если таковые имеются автобус останавливается (пассажиры сообщают о намерении выйти заранее). Первоначально все желающие покинуть микроавтобус пассажиры выходят, после этого все желающие ехать входят в микроавтобус. Микроавтобус стоит на остановке до тех пор, пока произведение числа людей на остановке на число свободных мест не сравняется с нулем. После этого автобус проезжает к следующей остановке, на что необходимо от 2 до 12 минут. Из полученных данных видно, что сумма выручки всего парка микроавтобусов за рассматриваемый период составила 133 650 р.

2.3 АНАЛИЗ функционирования
информационного объекта

Промоделируем работу информационного объекта, структура которого показана на рис. 2.7, а параметры приведены в табл. 2.6.

Рис. 2.7. Структура информационной системы

Табл. 2.6. Параметры информационной системы

Обозначение параметра	Интерпретация	Значение
Nн	Количество низкоскоростных (НС) абонентов
Nв	Количество высокоскоростных (ВС) абонентов
Nвых	Количество выходных линий
Iн	Поток информации на НС стороне	24Кбит/c
Iв	Поток информации на ВС стороне	20Мбит/c
Iвых	Пропускная способность канала связи	100Мбит/c
Lmin	Минимальная длина пакета	128 байт
Lmax	Максимальная длина пакета	25К байт

Как видно из рис. 2.6, объект включает низкоскоростных и высокоскоростных пользователей. По заданию приведено их количество, потоки информации, пропускная способность канала, а также диапазон длин пакетов. Эти данные потребуются для составления числовых характеристик модели. Разумеется, для каждого конкретного случая они будут отличаться, но модель легко адаптируется под нужные характеристики системы.

Будем считать, что информация от абонентов передается пакетами с равномерным распределением длины пакета. Пакеты поступают от низкоскоростных (НС) абонентов с интервалами в 1мин (60с) ± 6 с, от высокоскоростных (ВС) абонентов с интервалами в 1мс (10^-3 с) ± 0,1 мс.

Необходимо провести имитационное моделирование информационной системы с целью определения эффективности ее работы, задержек в линиях связи и загруженности устройств системы, а также:

– определить, будет ли модель справляться с трафиком при увеличении количества абонентов, увеличении длины пакетов и интенсивности поступления пакетов;

– получить зависимости количества очередей и загруженности устройств системы от интенсивности потока сообщений и увеличения количества абонентов.

Главное требование, предъявляемое к системам передачи данных, – это максимально возможная скорость передачи сообщений с обеспечением качества связи. При возникновении очередей на коммутаторах и маршрутизаторах это требование может не выполняться.

Основным требованием к анализу задачи моделирования является определение критериев оценки качества системы, то есть такого набора параметров, оптимизация которого является первоочередной задачей моделирования. Зная интенсивность поступления сообщений и пропускную способность каналов связи, можно получить основные временные показатели системы. Так как главным требованием к системе является быстрота и надежность доставки сообщений, то в качестве основного критерия оптимизации будет выбран временной параметр, характеризующий задержку информации в узлах и каналах системы. Минимизация этого параметра и будет основной целью моделирования. Кроме этого параметра, необходимо определить загруженность аппаратуры связи и линий связи.

При разработке программы-имитатора объединим НС каналы в две группы по 40 абонентов в каждой. Это необходимо сделать ввиду того, что количество низкоскоростных абонентов велико и моделирование каждого своим сегментом в общей программе неэффективно: программа удлиняется и требуется больше ресурсов ЭВМ.

Тогда пропускная способность НС каналов будет рассчитываться по формуле: (бит/c), где – поток информации на НС стороне (бит/c); – количество НС абонентов.

Концептуальная модель функционирования объекта приведена на рис. 2.8.

1 ВС канал

1 НС канал 2 НС канал 2 ВС канал

Два выходных

канала

Риc. 2.8. Концептуальная модель системы

Ниже приведены таблица определений (табл. 2.7), структурная схема программы моделирования (рис. 2.9) и текст программы.

Табл. 2.7. Таблица определений

Элемент GPSS	Характеристика элемента
1 усл. ед. времени	1 секунда
Транзакты
1-й сегмент	Сообщения 1 группы НС абонентов
2-й сегмент	Сообщения 2 группы НС абонентов
3-й сегмент	Сообщения 1-го ВС абонента
4-й сегмент	Сообщения 2-го ВС абонента
5-й сегмент	Сообщения в выходных линиях

Риc. 2.9. Структурная схема программы моделирования

Текст программы:

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

10 GENERATE 15000,1500

20 QUEUE HC1

30 SEIZE KOMHC1

40 DEPART HC1 1 сегмент

50 ADVANCE 1046,1036

60 RELEASE KOMHC1

70 TRANSFER, MAIN

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

80 GENERATE 15000,1500

90 QUEUE HC2

100 SEIZE KOMHC2

110 DEPART HC2 2 сегмент

120 ADVANCE 1046,1036

130 RELEASE KOMHC2

140 TRANSFER, MAIN

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

150 GENERATE 10,1

160 QUEUE BC1

170 SEIZE LBC1

180 DEPART BC1 3 сегмент

190 ADVANCE 49,48

200 RELEASE LBC1

210 TRANSFER, MAIN

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

230 GENERATE 10,1

240 QUEUE BC2

250 SEIZE LBC2 4 сегмент

260 DEPART BC2

270 ADVANCE 49,48

280 RELEASE LBC2

290 MAIN QUEUE OMARSH

300 ENTER MARSH

310 DEPART OMARSH 5 сегмент

320 ADVANCE 10,9

330 LEAVE MARSH

340 TERMINATE 1