close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

OtchKurs

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ивановский Государственный Энергетический Университет
Кафедра ПОКС
Курсовой проект по курсу
Моделирование Систем
"Банк для автоиобилистов
со сменой подъездных полос"
Выполнил ст.гр. 4-42хх
Капитонихин А.С.
Проверил доц. каф. ПОКС
Кокин В.М.
- Иваново 2002 -
Содержание
ЗАДАНИЕ3
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ4
РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕКИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ4
БЛОК-СХЕМА МОДЕЛИ БАНКА ДЛЯ АВТОМОБИЛСТОВ.17
РАЗРАБОТКА ПЛАНА ЭКСПЕРИМЕНТОВ18
РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ19
РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ19
ВЫВОДЫ19
Задание
В банке для автомобилистов имеется два окошечка, каждое из которых обслуживается одним кассиром и имеет отдельную подъездную полосу. Обе полосы расположены рядом. Из предыдущих наблюдений известно, что интервалы времени между прибытием клиентов в час пик распределены экспоненциально с математическим ожиданием, равным 0,5 единицы времени. Так как банк бывает перегружен только в часы пик, то анализируется только этот период. Продолжительность обслуживания для каждого кассира нормально распределена с математическим ожиданием, равным 1 единице времени, и среднеквадратичным отклонением, равным 0,3 единицы времени. Известно также, при равной длине очередей, а также при отсутствии очередей, клиенты отдают предпочтение первой полосе. Во всех других случаях клиенты выбирают более короткую очередь. После того как клиент въехал в банк, он не может покинуть его,пока не будет обслужен. Однако он может сменить очередь, если стоит последним и разница в длине очередей при этом составляет не менее двух автомобилей. Из-за ограниченного места на каждой полосе может находиться не более трех автомобилей. В банке, таким образом, не может находиться более восьми автомобилей, включая автомобили двух клиентов, обслуживаемых в текущий момент. Если место перед банком заполнено до отказа, прибывший клиент считается потерянным, так как он сразу уезжает.
Начальные условия имитации задаются следующим образом:
1. Оба кассира заняты.
2. Прибытие первого клиента запланировано на момент времени 0,1.
3. В каждой очереди ожидают по два автомобиля.
Цель имитации - разработка имитационной модели, которая может быть использована для анализа ситуации в банке с помощью следующих статистических характеристик:
1. Загрузка кассира =Общая продолжительность обслуживания/Общая продолжительность имитации.
2. Интегрированное по времени среднее число клиентов в банке.
3. Интервалы времени между отъездами клиентов от окон.
4. Среднее время пребывания клиента в банке.
5. Среднее число клиентов в каждой очереди.
6. Процент клиентов, которым отказано в обслуживании.
7. Число смен подъездных полос.
Концептуальная модель
Моделируемая системе включает в себя следующие объекты:
1. Кассир - характеризуется продолжительностью обслуживания.
2. Подъездная полоса (очередь) - характеризуется максимальным и текущим количеством клиентов.
ОбъектАтрибутыКассирПродолжительность обслуживания - характеризуется математическим ожиданим и среднеквадратичным отклонением.Подъездная полосаДлина очереди - текущее количество клиентов на полосе.
Максимальная длина очереди - количество клиентов при котором полоса заполнена полностью.
Разработка библиотеки функциональных блоков
Концептуальная модель системы
Библиотека блоков
Основные функциональные блоки
для построения модели банка для автомобилистов
Наименование: Очередь.
Назначение: Имитирует подъездную полосу.
Изображение:
Описание входов: * Вход 1 - поставить клиента в очередь.
* Вход2 - взять клиента из очереди.
Выход - количество клиентов в очереди.
События, на которые реагирует элемент: При подаче сигнала на вход1 значение выхода увеличивается на 1. При подаче сигнала на вход2 значение выхода уменьшается на 1.
Алгоритм функционирования: Алгоритм работы блока заключается в реакции на два описанных выше события.
Блок-схема модели:
Параметры, устанавливаемые пользователем: * Начальная длина очереди - позволяет инициализировать очередь с определенным количеством клиентов. Наименование: Обслуживающее устройство.
Назначение: Имитирует работу кассира.
Изображение: Вход - количество элементов в очереди Описание выходов: * Выход1 - имеет значение 1, когда обслуживающее устройство занято, иначе 0.
Выход2 - имеет значение 1только на шаге, когда обслуживающее устройство взяло заявку на обработку, иначе 0.
Состояния элемента: Обслуживающее устройство (кассир) обслуживает клиентов. Если устройство освободилось и, в очереди есть клиенты, то оно берет очередного на обслуживание.
Блок-схема: Параметры, устанавливаемые пользователем: Наименование и назначение: Выбор очереди при въезде в банк.
Изображение:
Описание входов: * Вход1 - количество элементов в первой очереди.
* Вход2 - количество элементов во второй очереди.
* Верхний вход - приход клиента.
Описание выходов: * Выход1 - поставить элемент в первую очередь.
* Выход2 - поставить элемент во вторую очередь.
События, на которые реагирует элемент: При появлении очередного клиента на выходе, соответствующем очереди, генерируется сигнал постановки клиента в очередь.Если обе очереди заполнены, то ни на одном из выходов сигнал не генерируется.
Алгоритм функционирования: Данный блок срабатывает при появлении клиента и ставит его в более короткую очередь. При равной длине очередей, а также при отсутствии очередей, клиенты ставятся в очередь N1.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: Наименование: Переезд из одной очереди в другую.
Назначение: Реализует смену полос клиентами.
Изображение:
Описание входов: * Вход1 - количество элементов в первой очереди.
* Вход2 - количество элементов во второй очереди.
* Верхний вход - один из кассиров взял заявку.
Описание выходов: * Выход1 - поставить элемент в первую очередь.
* Выход2 - взять элемент из первой очереди.
* Выход3 - поставить элемент во вторую очередь.
* Выход4 - взять элемент из второй очереди.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: Вспомогательные блоки
для построения основных функциональных
блоков модели.
Наименование: Модельное время.
Назначение: Ведет подсчет времени моделирования. Изображение:
Наименование: Тактовый интегратор.
Назначение: Производит интегрирование входного сигнала на каждом шаге времени моделирования.
Изображение:
Описание входов: * Интегрируемая величина.
Описание выходов: * Результат интегрирования.
Состояния элемента: Элемент находится в состоянии запоминания предыдущего значения результата.
События, на которые реагирует элемент: Входная величина.
Алгоритм функционирования: Значение на выходе элемента "Memory1" (задержка на один шаг интегрирования) складывается с текущим значением входной величины. Результат сложения на следующем шаге появляется на выходе.
Блок- схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: Наименование: Генератор событий.
Назначение: Генерация событий.
Изображение:
Описание входов: * Интервал времени, через который произойдет событие.
Описание выходов: * Появление события.
Состояния элемента: Выход равен 1 только на шаге когда появляется событие, иначе равен 0.
События, на которые реагирует элемент: Входная величина.
Алгоритм функционирования: Генерирует на выходе сигналы по истечении временных интервалов, подаваемых на вход.
Блок-схема модели:
Параметры, устанавливаемые пользователем: Наименование: Загрузка кассира.
Назначение: Подсчет загрузки кассира.
Изображение: Описание входов: * Кассир занят.
Описание выходов: * Загрузка кассира.
События, на которые реагирует элемент: Входная величина.
Алгоритм функционирования: Подсчитывает общую продолжительность обслуживания и делит ее на общую продолжительность имитации.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют
Наименование: Процент отказов в обслуживании.
Назначение: Вычисление процента клиентов, которым отказано в обслуживании.
Изображение:
Описание входов: * "Поставить1", "Поставить2" - выходы блока "Выбор очереди при въезде в банк".
* "Событие" - сигнал от генератора событий
Описание выходов: * процент клиентов, которым отказано в обслуживании.
События, на которые реагирует элемент: Входные величины.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют.
Наименование: Число смен подъездных полос.
Назначение: Подсчет числа смен подъездных полос.
Изображение:
Описание входов: * "Поставить1", "Поставить2" - выходы блока "Переезд из одной очереди в другую".
Описание выходов: * Число смен подъездных полос.
События, на которые реагирует элемент: Изменение входных величин.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют
Наименование и назначение: Интегрированное по времени среднее число клиентов в банке.
Изображение:
Описание входов: * "Длина1", "Длина2" - количество элементов в очередях.
* "Занят1", "Занят2" - выходы с блоков "Обслуживающее устройство".
Описание выходов: * среднее число клиентов в банке.
События, на которые реагирует элемент: Входные величины.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют
Наименование и назначение: Среднее число клиентов в очереди.
Изображение:
Описание входов: * Длина очереди.
Описание выходов: * среднее число клиентов в очереди.
События, на которые реагирует элемент: Входные величины.
Блок-схема:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют.
Наименование и назначение: Интервалы времени между отъездами клиентов от окон.
Изображение:
Описание входов: * "Свободен" - освободился один из кассиров.
Описание выходов: * Интервалы времени между отъездами клиентов от окон. События, на которые реагирует элемент: Входная величина.
Блок-схема:
Блок-схема для Subsystem:
Блок-схема для Subsystem1:
Параметры, устанавливаемые пользователем: отсутствуют
Блок-схема модели банка для автомобилистов.
Разработка плана экспериментов
Для получения интегральных характеристик системы (см. Задание), принимая во внимание широкое использование случайных величин, необходимо провести целый ряд экспериментов (имитационных прогонов) и усреднение результатов при параметрах модели, указанных в задании.
При проведении экспериментов будут установлены параметры системы, соответствующие заданию.
В ходе имитации будут определены следующие величины:
* Загрузка кассира. * Интегрированное по времени среднее число клиентов в банке.
* Интервалы времени между отъездами клиентов от окон.
* Среднее время пребывания клиента в банке.
* Среднее число клиентов в каждой очереди.
* Процент клиентов, которым отказано в обслуживании.
* Число смен подъездных полос.
Результаты имитационных экспериментов
Эксперимент 1Эксперимент 2Эксперимент 3Загрузка кассира 10.99270,99920,9983Загрузка кассира 20.99040,98950,9892Среднее число клиентов в банке104310521037Среднее число клиентов в очереди 12,9152,9292,909Среднее число клиентов в очереди 22,9032,9082,898Процент клиентов, которым отказано в обслуживании18,1618,2717,49Число смен подъездных полос210216200
Выводы
В ходе курсового проектирования была проанализирована и смоделирована в среде simulink работа банка для автомобилистов со сменой подъездных полос. Были изучены и применены на практике приемы работы со средой моделирования и с программным комплексом Mat LAB в целом. Так же были рассчитаны заданные параметры системы.
Результаты моделирования показывают, что можно добавить еще одного кассира и соответственно подъездную полосу.
2
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
32
Размер файла
27 641 Кб
Теги
otchkurs
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа