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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$ h9 b& E4 J; n
拖轮的调度规则很重要，描述如下：
: L! Q/ E, J0 y, E5 S# F" ?如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；) B- I- P$ Y+ P& A: t9 `3 C
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；
0 i1 D- u5 ]. `4 t0 b2 `" v. L; f& b: Y
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。) o( j) Z8 l% @% j: u$ i
详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html; I) ~% Z3 |$ U* O
. Q3 a0 X+ O) ~5 k8 ~
还有个Flexsim的，顺便进行比较.1 W9 L# E6 R0 o9 }* T
IESIM：
0 i$ @! {( g) d6 H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。
( ]' w6 X8 J1 s0 l8 `& c
" J [7 r+ r6 i, P: W$ \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。
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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。! H7 B! E# N# l, p6 ?" R" e
! I2 q3 h o. S. b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。
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. Z0 S( O2 N7 R: a; ]# q! _) BExtendSim 模型的建模思路：
. L4 y, b6 l( d3 `4 G: a) Z, S+ g) }" X9 L* k
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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% w9 e; p5 b, W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。
' b+ n, |+ T2 r+ x* [
% Y+ m: l% R7 y/ n; A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。
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回到我们这个例子。 u& \" ^9 j" V
拖轮调度的逻辑需要的输入包括
- `/ ~3 }5 k; B4 m（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）
3 \) |, E: v5 X（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？ ( n$ x" T. M$ M3 u! Y7 h" X" X
拖轮调度的逻辑需要的输出包括
4 x2 ?/ H6 T1 j（1）让拖轮启动的时间9 q1 n, G3 e1 u! d
（2）拖轮的目的地
) w5 H6 Y$ E! [, Z（3）从出发点到目的地的走行时间6 G6 K- j- q }* S
1 O' s7 G* l P4 I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。7 A* ]( ~9 m3 B" J6 n9 }+ j
$ X6 e: v4 }/ s* E5 c5 W) I: `8 ]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。+ C8 k' X) E$ ?/ D$ C& K
3 f$ B2 R, s9 I# L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
7 ` Q ^, B% C（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来
' x6 x3 G1 ?' W# m+ ~6 G（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地' S; }# |2 i, f
（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间7 S7 T* @: D/ E# K5 U0 F
f' z3 c, G4 T' _* A
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。
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[ 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
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