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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。
7 I* V0 y8 q' N5 _! f拖轮的调度规则很重要，描述如下： Y- i( Q; E$ L P
如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；5 q2 f- c6 D" V1 @4 y' s6 d+ j
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；
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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。, X0 _/ P. q% c0 `1 z
详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html
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还有个Flexsim的，顺便进行比较.& U+ |* e: N7 y4 f
IESIM：' H! R1 `6 b* T2 T) k! k
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。0 `7 O4 K) f4 i6 M3 p* u
" x" H4 f! v' M+ P7 c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。7 I$ h u2 R* c
, a% W( N2 `; g7 X3 y* F( l
这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。
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5 z; y# j" U4 r9 p6 {6 C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。+ M; Q, T) e1 ?1 T4 }
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ExtendSim 模型的建模思路：
: p$ B2 z. K7 W; ^
/ U! h$ X- G& v2 A, z% Q/ p* }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。3 }1 j+ O* s' }9 y2 }
/ I( J: C- ]% g1 q! a1 y1 l
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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) w {# h9 ]" j2 c4 V/ h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。' T l6 v1 {& _+ w/ M: V" }9 ^
3 q& n* t8 f, a5 m4 }6 z1 e回到我们这个例子。
& u8 j$ N9 Q+ X0 h5 A% w' s2 o拖轮调度的逻辑需要的输入包括8 o# _' P. |" O6 w7 \$ o+ z
（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）
; q( k# D# A, j% B, p0 ^+ ~2 T# N（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？
4 _& T6 I& X$ z2 g拖轮调度的逻辑需要的输出包括
4 ~6 Z! K; N$ W% u* h（1）让拖轮启动的时间
% P+ ]$ K3 a& j8 S: O（2）拖轮的目的地
4 P" _; u; s. Z4 i9 o8 p（3）从出发点到目的地的走行时间5 q: n& u- t# _5 Y4 k# z% @2 b
" h6 R, H' {' e3 E5 I) E$ L3 O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。' J# k" [0 z9 E
) w+ H' I1 V X8 e2 O
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。
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; S& M0 l4 j+ h, V* d, L6 o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# l/ `, @$ s0 H+ U! r
（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来
# C. Z# `& L3 v# m（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地
$ W& v- Q& G$ [% _（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间
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" w% u- `5 a9 Z& K: e8 A2 p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。* ^: i: ^3 R1 Y& ~* U% ]
7 [; ?2 q K/ W7 k) y- x1 |/ \. w! S[ 本帖最后由 focuscon 于 2009-2-12 19:43 编辑 ] |
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发表于 2009-2-12 18:28:10
