Модель функционирования терминала

Модель в GPSS World

Постановка задачи

Общий вид терминала показан на рис. 7.1. Территория терминала обозначена A, примыкающая городская территория - B.

1. Автомобиль (транспортное средство), груженный или порожний, попадает в порт по дороге общего пользования C. В случае отсутствия мест на парковке D терминала, дорога становится накопительным буфером (очередь с дисциплиной FIFO).
2. Если имеется свободное место, автомобиль въезжает на парковку, водитель выходит и с документами идет в офис E. Процедура парковки занимает около 2 мин.
3. В офисе водитель дожидается своей очереди на обслуживание у одного из окошек. Дождавшись, он оформляет документы на въезд. Получив их, он возвращается к своему автомобилю. Оформление документов занимает, вместе с ходьбой, около 10 мин. Одновременно на терминал отсылается заявка на обслуживание данного автомобиля.
4. Если ворота F имеют свободную полосу, автомобиль подъезжает на полосу досмотра. Здесь у него проверяют разрешение на въезд и проводят физический досмотр контейнера (пломб, наличия повреждений, отсутствия посторонних лиц и пр.). Досмотр занимает 2 мин.
   

   
   увеличить изображение
   Рис. 7.1. Схема терминала
5. Автомобиль следует на оперативную парковку H, расположенную рядом с зоной погрузки-разгрузки I. Среднее время движения 2 мин. Этот участок дороги внутри терминала может использоваться как накопительный буфер, если нет свободных мест на парковке у зоны погрузки.
6. Автомобиль становится на парковку H и ждет своей очереди на погрузку (момента выполнения заявки на его обслуживание, отправленной на шаге 3). Среднее время выполнения заявки составляет 10 мин.

   Когда со стороны терминала готово транспортное средство для его погрузки-разгрузки (заявка на обслуживание автомобиля выполнена), и имеется свободная ячейка для обработки автомобиля в зоне H, автомобиль подъезжает к свободной ячейке для погрузки. Среднее время движения 2 мин. Если заявка была выполнена до приезда автомобиля и имеется свободная ячейка, автомобиль может прямо подъехать к ячейке, минуя парковку 6. Среднее время обслуживания автомобиля 5 мин.
7. Обслуженный автомобиль по терминальному проезду подъезжает к выездным воротам терминала J. Среднее время движения 2 мин.
8. После осмотра автомобиль покидает терминал. Среднее время осмотра 2 мин.

Необходимо разработать имитационную модель и промоделировать функционирование терминала в течение 8 ч.

Определить:

• количество обработанных автомобилей;
• среднее время обработки одного автомобиля;
• коэффициент обработки автомобилей терминалом;
• показатели использования элементов терминала.

Программа модели в GPSS World

В модели автомобили следует представить транзактами. Все остальные элементы терминала (парковку D, офис Е, полосы у ворот F и J, места у зон I и Z) - многоканальными устройствами (МКУ). Дадим МКУ имена согласно постановке задачи, добавив знак подчеркивания, например, D_.

Введем масштабирование: 1 единица модельного времени соответствует 1 мин, то есть, например, время моделирования равно 8*60 = 480 единиц модельного времени.

В постановке задачи на разработку модели указаны средние значения времени поступления автомобилей и их обработки. Примем, что интервалы времени во всех случаях распределены по экспоненциальному закону.

Декомпозиция терминала и состав сегментов модели определяются разработчиком. Введем следующие сегменты:

• ввод исходных данных;
• событийная часть модели;
• задание времени моделирования и вычисление результатов моделирования.

Как видно, в данном случае можно обойтись без разделения событийной части модели на сегменты.

Ниже приводится программа модели.

; Модель функционирования терминала
; Многоканальные устройства
D_  Storage  10 ;Имитирующее парковку D
E_  Storage  5  ;Имитирующее офис Е
F_  Storage  5  ;Имитирующее полосы ворот F
I_  Storage  7  ;Имитирующее места у зоны I
ZP_  Storage  2  ;Имитирующее места в зоне Z
J_  Storage  7  ;Имитирующее ворота J
; Исходные данные
timeA  EQU  9  ;Среднее время приезда транспорта
timeD  EQU  2  ;Среднее время парковки на D
timeE  EQU  10 ;Среднее время оформления документов в офисе Е
timeF  EQU  2  ;Среднее время досмотра на воротах F
timeFH  EQU  2 ;Среднее время движения от F к Н
timeZ  EQU  10 ;Среднее время выполнения заказа на обслуживание автомобиля
timeI  EQU  5  ;Среднее время обслуживания автомобиля в зоне I
timeIJ  EQU  2  ;Среднее время движения от I к J
timeJ  EQU  2  ;Среднее время досмотра на воротах J
timeMod  EQU  480 ;Время моделирования
; Статистические таблицы
C_  QTABLE  C_,1,1,50
E_  QTABLE  E_,1,1,30
ZP_  QTABLE  ZP_,1,1,40
TMeanP  TABLE  M1,40,1,80
; Событийная часть модели
  GENERATE  
  (Exponential(371,0,timeA));Имитация прибытия автотранспорта
KolPrib  QUEUE  C_ ;Занять очередь на парковку D
  ENTER  D_ ;Занять одно место на парковкеD
  DEPART  C_ ;Покинуть очередь на парковку
  ADVANCE  (Exponential(83,0,timeD));Имитация парковки на D
  QUEUE  E_ ;Встать в очередь в офис Е
  ENTER  E_ ;Занять окошко в офисе Е
  DEPART  E_ ;Покинуть очередь в офис Е
  ADVANCE  (Exponential(113,0,timeE))
;Имитация оформления документов в офисе Е
  LEAVE  E_ ;Покинуть офис Е
  SPLIT  1,,1 ;Расщепление для отправки заявки
  TEST E  P1,1,Met1 ;Автотранспорт к воротам F, заявка в Z
  QUEUE  ZP_ ;Занять очередь в зону Z
  ENTER  ZP_ ;Занять место обслуживания заявки в зоне Z
  DEPART  ZP_ ;Покинуь очередь в зону Z
  ADVANCE  (Exponential(213,0,timeZ));Имитация выполнения заявки в зоне Z
  LEAVE  ZP_ ;Освободить место обслуживания заявки в зоне Z
  TRANSFER  ,Met2
Met1  QUEUE  F_ ;Встать в очередь к воротам F
  ENTER  F_ ;Занять полосу у ворот F
  DEPART  F_ ;Покинуть очередь к воротам F
  LEAVE  D_ ;Освободить место на парковке
  ADVANCE  (Exponential(183,0,timeF));Имитация досмотра у ворот F
  LEAVE  F_ ;Освободить полосу у ворот F
  ADVANCE  (Exponential(163,0,timeFH));Имитация движения от F к H
Met2  ASSEMBLE  *1 ;Фиксация - выполнение заявки
  ENTER  I_ ;Занять ячейку I
  ADVANCE  (Exponential(315,0,timeI))
;Имитация обслуживания в зоне I
  LEAVE   I_ ;Освободить ячейку I
  ADVANCE  (Exponential(511,0,timeIJ));Имитация движения от I к J
  ENTER  J_ ;Занять место на воротах J
  ADVANCE  (Exponential(703,0,timeJ))
;Имитация осмотра на воротах J
  LEAVE  J_ ;Освободить место на воротах J
KolObr  SAVEVALUE  timeSum+,M1
  TABULATE  TMeanP
  TERMINATE

; Задание времени моделирования и расчет результатов
  GENERATE  TimeMod
  TEST L  X$Prog,TG1,Met3
  SAVEVALUE  Prog,TG1
Met3  TEST E  TG1,1,Met4 
  SAVEVALUE  TimeObr,(X$TimeSum/N$KolObr) 
; Среднее время обработки транспорта
  SAVEVALUE  KoefIsp,(N$KolObr/N$KolPrib) 
; Коеффициент использования терминала
  SAVEVALUE  KolObrCar,(N$KolObr/X$Prog)
; Количество обработанных транспортов
Met4  TERMINATE  1
  START  10000