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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。8 ~) C6 U. Z. r2 E# ]
拖轮的调度规则很重要，描述如下：
x8 Z* y$ `' @% T1 i; d如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；( a2 z5 d, C* Z, o- P" T/ e; a
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；0 s/ n9 o7 ?. a% S9 o2 q& q" J
! V3 u- i) T! g: V, [! {/ x
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。
2 g; ^+ s9 S+ b详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html
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0 j2 r) S5 H7 {* o5 A |* X. q还有个Flexsim的，顺便进行比较.% U0 B: Z7 l. ]9 H
IESIM：
( }4 e/ k; K- l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。! ^, m6 @( ]: x7 m
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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。
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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。- J1 M! `' Z' l/ A8 g+ p1 D
$ T2 B* K6 {6 \6 c0 z/ V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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ExtendSim 模型的建模思路：; H( v; K/ K: Y l* C/ c# M" Z, T
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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。/ P& L+ K3 }# w5 T- ~
+ ^( l/ z& S' b: y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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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。; A+ p+ D0 l8 q0 V
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回到我们这个例子。
9 h+ i1 w! n; {4 W# L拖轮调度的逻辑需要的输入包括( V, ^: }1 G' `5 v9 s2 E
（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）
3 J3 S1 y( a2 K0 F（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？
& `& M1 Q! K6 m5 S拖轮调度的逻辑需要的输出包括
. E, t% S. m( X: S% Q3 J（1）让拖轮启动的时间
6 r2 q* K7 B2 g8 n& R- g0 g) F$ l: R（2）拖轮的目的地- H% g1 m* \$ W& G) G4 q6 \1 m S
（3）从出发点到目的地的走行时间7 ^+ A+ Y4 B( t e* G2 v1 g
4 p$ `0 A3 {. ]9 Y+ d' d
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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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。 A+ N: A, U1 S! W9 u" F
! e8 y+ @' I# L5 k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& y" G' a/ _2 F t: K" i
（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来4 h8 H# ?) Q# x, w8 I1 n
（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地0 ]1 s- Y. ]8 c
（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间- W" [' v9 n3 s1 k: w& i6 R8 d
4 R; V2 A9 ]: Y! F1 L; h
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。- h$ i8 y% ^8 M6 y5 }( u. s
- M0 T9 V% v( q$ |+ I[ 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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