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发表于 2009-2-12 18:31:17
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油轮码头系统
题目描述如下,这是一个油轮码头系统,油轮以指数分布到达港口(Harbour),排队(先进先出),等待一个拖轮(Tug)将其拖到一个空闲泊位(Berth),这称为“靠泊”,如果有多个泊位空闲,则随机选一个。拖轮将油轮拖到泊位后,即释放油轮,可以接受下一个任务。而油轮则开始装油,装完油后,即发出“离泊”请求,等待拖轮将其拖到港口(harbour),这称为“离泊”,释放后离开。总共有三个泊位。
9 t" ^( I$ _4 d, A0 h% Z拖轮的调度规则很重要,描述如下:
6 u G8 `- C, r, M如果拖轮在港口处,则“靠泊”请求优先于“离泊”请求;
7 b) k; d9 b5 c7 m! C+ `如果拖轮在泊位处,则“离泊”请求优先于“靠泊”请求;$ B& H7 p7 w) N1 \: [! y
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油轮到达时间间隔、从港口到泊位的行驶时间、以及在泊位的装货时间大家自己随便设置。% z4 D- D r7 q
详情参考: http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html
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( c& T4 L* \6 ^, I还有个Flexsim的,顺便进行比较.) n$ X* C7 w! L8 @8 @8 K
IESIM:+ {+ D5 B* V, \( R* _
用ExtendSim 做了一个模型,为了一目了然,我没有对模型进行分层,所有模块都在一个层面上,所以,没有考虑美观的问题,只是做了一些标注。为了讨论方便。
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这个模型采用了集中调度、分散仿真的思路,就是所有的调度逻辑都放在一个集中的模块中,这样方便以后扩展到更复杂的逻辑上,也容易维护。4 Z7 ~( O% }1 z: N/ ?9 V
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这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。
. n" h, ?/ |( o3 m, U# C2 e! E# a( m+ q
. k; ?* y# w1 V: W5 R这个模型只是可以用extendsim 实现的方法之一。其实这里面的 Batch / Unbatch 模块都可以省略,这样模块数量会更少。但那样的话,需要的抽象思维更多一些。我先发这个模型,如果对其他实现方法感兴趣,我可以再做出来。2 C2 ?5 ~1 r7 D; [7 q9 g& B
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ExtendSim 模型的建模思路:
, K' U! c; L# o5 A/ ~8 v+ m) ^; \7 N% D/ U" Y! u0 q
关于这个模型中对移动资源的处理具有普遍意义,我们用这种思路成功处理过铁路网中机车移动的情况。
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可以看到,模型大概分成两条主线,上面那条主线主要描述的是油轮到港,装油,最后离开的流程。下面这条主线主要描述的是移动资源,也就是拖轮的调度。
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) l6 F$ K& w5 `" y! b+ J- _对于移动资源来说,最重要的是确定移动资源应该在什么时候从一个地点启动,也就是决定出发点的启动时间,以及应该到什么地方,也就是决定目的地点。对于抽象程度较高,不太关心从出发点到目的点之间走行的路径,而只是关心走行的距离和时间的话(距离可以通过速度转换成时间),那么我们只需要建立一个点到点的距离矩阵表格,或者点到点的移动时间矩阵表格,那么,在确定了起点和终点之后,只要通过这个表格查找距离,就可以确定走行的时间。我们现在这个例子就属于这种情况,因为港口面积较大,拖轮走行自由度相对宽松一点。如果是铁路网,那么情况就更复杂一些,因为铁轨具有独占性、方向性,机车不能随意走行,那么,在这种情况下,除了确定起点和终点之外,还要规划出机车走行的路线,并且在必要的时候,还需要对走行的路线进行“预约”,禁止其他车辆驶入。+ H! ~3 w: _/ f$ l) u i
9 p" ~5 {8 G4 q; \& A) f1 z" E回到我们这个例子。
9 M6 K& n) v% ?拖轮调度的逻辑需要的输入包括
' @- ~+ s3 L6 K$ c% b/ Q r' ?(1)拖轮目前的位置和状态(空闲?繁忙?)) h7 d8 ?0 K- M W
(2)是否有其他油轮有请求? 谁发出请求?
, Q# P ~- H: \拖轮调度的逻辑需要的输出包括
0 ^/ g7 d/ Z. M" U7 _* ~6 Q' K(1)让拖轮启动的时间
3 K* ?" a- Q6 ?2 H! H1 [8 d! V(2)拖轮的目的地
6 h. G1 @& J3 X(3)从出发点到目的地的走行时间
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一般情况下,可以想像拖轮没有自主决定权,它的调遣都听从于模型调度模块发出的指令,它唯一要做的就是执行(从一个地方通过一段延迟走到另外一个地方)和报告(汇报当前的状态和位置)。这个模型采用了集中调度,分散仿真的方式,也就是说所有调度指令的发出都是由[42] Equation 这个模块发出。
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+ B! ^5 m# \ m0 \% @这个模块每隔一段时间进行一次调度计算,之所以采用了固定时间间隔计算的方式,而没有采用某个事件触发的方法,就是为了以后更复杂模型逻辑中,在没有事件发生而需要调度的情况下,也可以提前发出调度逻辑。比如说,如果要求拖轮在油轮装油即将结束之前10分钟就要启动,以便可以在油轮刚刚装完油就可以被拖走,那么采用固定时间间隔方法可以满足这个要求。在ExtendSim 中,采用固定时间间隔运算调度逻辑并不会显著影响到运算速度,因为大部分情况下,计算并不触发任何动作,而采用集中调度的好处,就是这个调度逻辑的运算速度近乎可以忽略不计。. m8 e; S7 Q9 N9 J
$ `9 J! T: e$ _5 I3 [7 u4 Y为了记录拖轮当前的状态,我们定义了一个 TugLocation 的属性,为了记录在港口和三个码头是否有油轮等待被拖走,我们采用了 Location 的数组,这个数组实时记录了 L1 (港口是否有船),LL1 到 LL3 (是否有已经装完油的油轮等待被拖走),以及 L2 (拖轮本身是否空闲)。这些都是在 [42]Equation 中进行调度逻辑处理所需要的输入参数。那么在[42] Equation 模块中的调度逻辑其实很简单,就是判断如果拖轮空闲,那么按照一定的优先级看港口和三个码头是否有拖运的任务,如果没有,就接着在原地等待;如果有,那么就会输出三个信息4 j, V: F1 Z; ?/ v0 f Q# L( _8 p
(1)OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开,让拖轮启动出来
6 [2 E* C: Y- X- \- M/ u(2)Which 告诉拖轮去哪个目的地" \2 q9 t: c# c( O/ S6 r
(3)通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间9 T. ?) \9 D M, s( B
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有了这三个信息,就可以让拖轮走到任何需要的地方,或者和港口的油轮,或者和已经装完油的油轮,进行 Batch 捆绑。1 n' A% _# H# m! c
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[ 本帖最后由 focuscon 于 2009-2-12 19:43 编辑 ] |
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