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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。
2 ~$ u m+ x" d$ D拖轮的调度规则很重要，描述如下：, p8 T, d# F/ D* F: c6 ^
如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；' g* g- B# R4 L& ^6 A
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；4 u9 d/ k# Q0 t% y; `0 t6 \
' u) ?9 x, F4 [; K$ A9 ~, u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。
' u! d8 \: V; Q9 t详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html/ x/ R0 u& Y2 K! |. D3 t
) n2 K1 x4 C6 `7 c- k, e3 \还有个Flexsim的，顺便进行比较.# w" f( t9 J- m$ U
IESIM：
5 F& a2 @2 q2 L5 H3 a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。
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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。8 D9 W2 X6 h, t( c- [0 @7 B
: U7 x/ _ u1 R l0 k3 |# {. m C这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。
) f) t/ Z9 @/ W8 [0 R M$ P- G
& m; }; o4 u" ~1 o! n/ I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。2 D5 C( }4 p5 }1 J
; n! k! g4 U# O- y3 ^ExtendSim 模型的建模思路：
: p7 D+ O: a( A V" D* H( A( `1 I0 Y0 C2 G: f
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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& b4 L1 v8 b: b$ z! T# I+ k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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+ a7 U6 F3 j) S8 {# C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。7 [ L* w M# |) z6 X% J
1 n! h* a1 S1 S% U. E
回到我们这个例子。
6 H7 K$ x) m8 z# v拖轮调度的逻辑需要的输入包括) a' ?* |$ n" @" G- n0 @! X
（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）
6 g. F" I) o$ l V) O9 u$ N' u（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？
$ K, \( D* ^0 B& V- R/ Q" ^# J9 [拖轮调度的逻辑需要的输出包括
9 c0 m1 Q \/ q; u（1）让拖轮启动的时间- U( H' L0 @* c8 [. \! E" @ `0 f* L
（2）拖轮的目的地$ I& ?0 X7 Q' L* p# X
（3）从出发点到目的地的走行时间6 p/ m9 w+ u. h! |# s
& Z# Y' c3 i- q2 l+ n7 }
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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- N; E V# y4 e5 ]' _! {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。" q$ C1 o2 R. p& K# q( Y& n2 K, ~% N/ j
) I& Y7 I" A0 N: l# R* g+ U0 ?2 z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! d) D/ [5 f7 |$ D( E+ i' _
（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来7 W( z( h" D- U) `
（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地) w8 @) Y7 o+ `2 D% f( {
（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间
0 f6 O. y( @# \" U+ |/ q$ B! }7 Q: W0 A% O& X, W w0 y
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。# ?- F. a: }8 a# I* G1 I' l
! d7 B2 M" 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
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