Исследование возможностей имитационного моделирования систем массового обслуживания в системе GPSS W с расширенным редактором на 4 примера

Государственное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования

«КАЗАНСКИЙ  НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчёт по научно-исследовательской работе студента на тему:

«Исследование возможностей имитационного моделирования систем массового обслуживания в системе GPSS W с расширенным редактором на 4 примерах.

 

 

 

 

 

  Выполнил:

  студент гр. 4209

  Шильников  Кирилл

 

  Руководитель:

профессор каф. АСОИУ Якимов И.М.

  Оценка:

 

 

 

 

 

 

Казань 2014

Пример №8

 

Система массового обслуживания с циклом

Структурная схема СМО приведена на рис.8.

                                                                                      Решённые задачи

         

    Среднее500        Среднее 20       Среднее 25       Среднее 100

                                                   8 раз

      Время функционирования всех  элементов модели распределено  по экспоненциальному  закону  со средними значениями, указанными  на структурной семе, приведённой  на рис. 8. Завершить моделирование  после вывода из системы 10000 транзактов. 

           Рис.8. Структурная схема примера 8.

 

Текст программной модели

 

time  table m1,0,200,30

          generate (exponential(1,0,500))

assign cykl,8

nach gate nu   oa1

seize oa1

advance (exponential(1,0,20))

release oa1

gate nu   oa2

seize oa2

advance (exponential(1,0,25))

release oa2

loop cykl,nach

gate nu   oa3

seize oa3

advance (exponential(1,0,100))

release oa3

tabulate  time

terminate 1

start     10000

 

Результаты выполнения программы

 

              GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.5.1

 

 

                   Sunday, March 30, 2014 19:54:47 

 

           START TIME           END TIME  BLOCKS  FACILITIES  STORAGES

                0.000        5014822.571    17        3          0

 

 

              NAME                       VALUE 

          CYKL                        10001.000

          NACH                            3.000

          OA1                         10002.000

          OA2                         10003.000

          OA3                         10004.000

          TIME                        10000.000

 

 

LABEL              LOC  BLOCK TYPE     ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

                    1    GENERATE         10001             0       0

                    2    ASSIGN           10001             0       0

NACH                3    GATE             80005             0       0

                    4    SEIZE            80005             0       0

                    5    ADVANCE          80005             0       0

                    6    RELEASE          80005             0       0

                    7    GATE             80005             0       0

                    8    SEIZE            80005             0       0

                    9    ADVANCE          80005             1       0

                   10    RELEASE          80004             0       0

                   11    LOOP             80004             0       0

                   12    GATE             10000             0       0

                   13    SEIZE            10000             0       0

                   14    ADVANCE          10000             0       0

                   15    RELEASE          10000             0       0

                   16    TABULATE         10000             0       0

                   17    TERMINATE        10000             0       0

 

 

FACILITY         ENTRIES  UTIL.   AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

 OA1              80005    0.321      20.147  1        0    0    0     0      0

 OA2              80005    0.400      25.063  1    10001    0    0     0      0

 OA3              10000    0.201     100.872  1        0    0    0     0      0

 

 

TABLE              MEAN    STD.DEV.       RANGE           RETRY FREQUENCY CUM.%

 TIME            699.049  301.714                           0

                                   0.000  -      200.000             9     0.09

                                 200.000  -      400.000          1246    12.55

                                 400.000  -      600.000          3149    44.04

                                 600.000  -      800.000          2610    70.14

                                 800.000  -     1000.000          1529    85.43

                                1000.000  -     1200.000           797    93.40

                                1200.000  -     1400.000           360    97.00

                                1400.000  -     1600.000           173    98.73

                                1600.000  -     1800.000            63    99.36

                                1800.000  -     2000.000            38    99.74

                                2000.000  -     2200.000            12    99.86

                                2200.000  -     2400.000             8    99.94

                                2400.000  -     2600.000             1    99.95

                                2600.000  -     2800.000             2    99.97

                                2800.000  -     3000.000             1    99.98

                                3000.000  -     3200.000             2   100.00

 

FEC XN   PRI         BDT      ASSEM  CURRENT  NEXT  PARAMETER    VALUE

 10001    0     5014874.697   10001      9     10

                                                    CYKL          4.000

10002    0     5015497.557   10002      0      1

 

 

 

 

 

Заключение по отчёту

 

     Коэффициент использования ОА1 равен 0.321, ОА2 - 0.400, ОА3 – 0,201. Все коэффициенты довольно таки невысокие, что можно объяснить большим временем генерации транзактов. Время пребывания транзакта в моделируемой системе, равное 699,049, и стандартное отклонение, равное 301,714, сравнительно большие, что можно объяснить наличием цикла на 8 кругов.

       Полученные  результаты моделирования говорят  о целесообразности понижения времени генерации транзактов для улучшения эффективности работы СМО.

 

 

Пример №8 в расширенном редакторе

 

Структурная схема

 

 

 

 

Модель

 

********************************************************************************

* Модель «Новая схема 1»

* Дата и время создания 7 апреля 2014 г. 21:45:08

********************************************************************************

* ТЭБ «Управление временем моделирования»

* Операторы модели

* ТЭБ «Генерация транзактов»

* Операторы модели

GENERATE (exponential(1,0,500)),,,,

* Выход №1 «»

TRANSFER ,METKA1_11

* ТЭБ «Инициализация параметра»

* Операторы модели

METKA1_11 ASSIGN KOLPOVT,8,

* Выход №1 «»

TRANSFER ,METKA1_4

* ТЭБ «Устройство»

* Операторы модели

METKA1_4 SEIZE OA1

ADVANCE (exponential(1,0,20)),

RELEASE OA1

* Выход №1 «»

TRANSFER ,METKA1_12

* ТЭБ «Устройство»

* Операторы модели

METKA1_12 SEIZE OA2

ADVANCE (exponential(1,0,25)),

RELEASE OA2

* Выход №1 «»

TRANSFER ,METKA1_10

* ТЭБ «Организация цикла»

* Операторы модели

METKA1_10 LOOP KOLPOVT,METKA1_4

* Выход №1 «»

TRANSFER ,METKA1_13

* ТЭБ «Устройство»

* Операторы модели

METKA1_13 SEIZE OA3

ADVANCE (exponential(1,0,100)),

RELEASE OA3

* Выход №1 «»

TRANSFER ,autoLabel_1

* ТЭБ «Регистрация значений  элементов в таблице»

* Операторы модели

TAB_7 TABLE m1,20,40,100

autoLabel_1 TABULATE TAB_7

* Выход №1 «»

TRANSFER ,FINAL_5

* ТЭБ «Вывод транзакта из  системы»

* Операторы модели

FINAL_5 TERMINATE 1

 

 

 

 

 

Отчет

 

 

 

 

 

 

Заключение по отчёту

 

     Коэффициент использования ОА1 равен 0.321, ОА2 - 0.400, ОА3 – 0,201. Все коэффициенты довольно таки невысокие, что можно объяснить большим временем генерации транзактов. Время пребывания транзакта в моделируемой системе, равное 699,049, и стандартное отклонение, равное 301,714, сравнительно большие, что можно объяснить наличием цикла на 8 кругов.

       Полученные  результаты моделирования говорят  о целесообразности понижения  времени генерации транзактов  для улучшения эффективности  работы СМО.

 

 

Пример №16

 

Система массового обслуживания с циклом

Структурная схема СМО приведена на рис.16.

                                                                                        Решённые задачи

         

    Среднее500        Среднее 20       Среднее 25       Среднее 100

                                                   8 раз

      Время функционирования всех  элементов модели распределено  по экспоненциальному  закону  со средними значениями, указанными  на структурной семе, приведённой  на рис. 16. Завершить моделирование  после вывода из системы 10000 транзактов. 

           Рис.16. Структурная схема примера 16

 

Текст программной модели

 

vk storage 5

time  table m1,0,200,16

          generate (exponential(1,0,500))

assign cykl,8

nach gate nu   oa1

seize oa1

advance (exponential(1,0,20))

release oa1

gate nu   oa2

seize oa2

advance (exponential(1,0,25))

release oa2

loop cykl,nach

gate snf  vk

enter vk

select nu oa3,1,5

seize p$oa3

advance (exponential(1,0,100))

release p$oa3

leave vk

tabulate  time

terminate 1

start     10000

 

Результаты выполнения программы

 

 

              GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.8.1

 

 

                   Sunday, March 30, 2014 20:29:20 

 

           START TIME           END TIME  BLOCKS  FACILITIES  STORAGES

                0.000        5003915.365    20        7          1

 

 

              NAME                       VALUE 

          CYKL                        10002.000

          NACH                            3.000

          OA1                         10003.000

          OA2                         10004.000

          OA3                         10005.000

          TIME                        10001.000

          VK                          10000.000

 

 

LABEL              LOC  BLOCK TYPE     ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

                    1    GENERATE         10001             0       0

                    2    ASSIGN           10001             0       0

NACH                3    GATE             80005             0       0

                    4    SEIZE            80005             0       0

                    5    ADVANCE          80005             0       0

                    6    RELEASE          80005             0       0

                    7    GATE             80005             0       0

                    8    SEIZE            80005             0       0

                    9    ADVANCE          80005             1       0

                   10    RELEASE          80004             0       0

                   11    LOOP             80004             0       0

                   12    GATE             10000             0       0

                   13    ENTER            10000             0       0

                   14    SELECT           10000             0       0

                   15    SEIZE            10000             0       0

                   16    ADVANCE          10000             0       0

                   17    RELEASE          10000             0       0

                   18    LEAVE            10000             0       0

                   19    TABULATE         10000             0       0

                   20    TERMINATE        10000             0       0

 

 

FACILITY         ENTRIES  UTIL.   AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

 1                 8346    0.167      99.959  1        0    0    0     0      0

 2                 1476    0.032     106.904  1        0    0    0     0      0

 3                  161    0.003      84.304  1        0    0    0     0      0

 4                   16    0.000      93.884  1        0    0    0     0      0

 5                    1    0.000      62.843  1        0    0    0     0      0

 OA1              80005    0.321      20.101  1        0    0    0     0      0

 OA2              80005    0.402      25.133  1    10001    0    0     0      0

 

 

STORAGE            CAP. REM. MIN. MAX.  ENTRIES AVL.  AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

 VK                  5    5   0     5    10000   1    0.201  0.040    0    0

 

 

TABLE              MEAN    STD.DEV.       RANGE           RETRY FREQUENCY CUM.%

 TIME            676.693  278.409                           0

                                   0.000  -      200.000             8     0.08

                                 200.000  -      400.000          1304    13.12

                                 400.000  -      600.000          3324    46.36

                                 600.000  -      800.000          2689    73.25

                                 800.000  -     1000.000          1473    87.98

                                1000.000  -     1200.000           657    94.55

                                1200.000  -     1400.000           321    97.76

                                1400.000  -     1600.000           150    99.26

                                1600.000  -     1800.000            51    99.77

                                1800.000  -     2000.000            11    99.88

                                2000.000  -     2200.000             7    99.95

                                2200.000  -     2400.000             4    99.99

                                2400.000  -     2600.000             0    99.99

                                2600.000  -     2800.000             0    99.99