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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。& a! g1 m p9 E" |; d& _) \2 N) k
拖轮的调度规则很重要，描述如下：
1 e' R4 _3 n, P& m1 m: V8 m如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；) |5 s) V, \5 a2 Z+ @
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；
4 R8 s1 o" I2 \! Z1 V& ?$ d7 ^9 J) U
$ B7 o. D- a/ `! n4 a% W7 z- X% W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。
+ t$ y3 G: `; B' v$ Q% |4 K2 k O' W详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html% Y! p. J5 H, ]* ~; C6 R8 Z4 N2 T$ ~" \
4 a! @0 Z; R/ k还有个Flexsim的，顺便进行比较.8 A; u6 e; N4 y3 _; S7 w
IESIM：
I; f! t# Y) f* ^$ u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。9 K4 W# H+ d: s3 \# Y+ A9 I
' q; A/ r2 D9 B* d, u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。/ _. ^* u5 Q! `' \: W5 F
0 ], c: O# ~8 }这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。 g# L9 p+ ^+ z/ L, L0 |7 N
/ P. i) a0 u( n% b8 M9 s8 g; M
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。# w2 N I/ M8 ?0 p
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ExtendSim 模型的建模思路：
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/ g" L5 \+ p: a" i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。
L& N' ^* A5 U" t: ^3 Y) G: E, g/ a# d
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。
) s4 \. J9 G E! C* [
7 M, A% V3 v; C) [& O* _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。+ q. W4 O' F( }& D
8 _# s9 R# W5 q5 ~* Q' I! C. K
回到我们这个例子。" I- L! u7 I, z* x# ?5 a
拖轮调度的逻辑需要的输入包括
+ s" a; v8 M0 h$ ^5 b2 E5 b. I（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）# @) D- B3 X4 F8 i
（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？ 3 R0 ?& r9 z, z5 z: l: B
拖轮调度的逻辑需要的输出包括
% Q; a1 H2 k6 T4 B. h" ~（1）让拖轮启动的时间
3 E* k$ N4 _* W7 d4 v; C; @（2）拖轮的目的地2 p+ z% a. E$ J, @2 E( C
（3）从出发点到目的地的走行时间
' M% U) e; z( c7 W' M+ c& P5 Z) L) q0 V% e
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。
" h1 Z/ ~# Y2 h8 ^2 z% E2 V0 q( Y, [3 H( a: E. I& y
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。$ C% K+ j& e. T8 q8 O. ~
C4 G* ?5 v: W/ [3 z* 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
! C4 J" h' H# O- c3 x3 U（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来
8 |5 k9 U6 U; k（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地+ \' h7 _1 z K- ]& S4 x+ C [
（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间1 A3 p8 U9 o2 k! _
% h9 f+ O( Q& Z& V5 i/ J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。5 M# u4 H, K5 z: U; a! y
( e' N, A; }/ b/ V8 i0 I' x; _
[ 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
