Опубликован: 15.02.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 235 / 0 | Длительность: 16:52:00
ISBN: 978-5-9556-0146-5
Лекция 10:

Модель функционирования системы воздушных перевозок

Модель в AnyLogic

Постановка задачи

Система авиаперевозок включает два аэропорта. Перевозки выполняются из первого аэропорта во второй и обратно. Время полета между аэропортами распределено по нормальному закону.

Грузы в каждый аэропорт поступают партиями в контейнерах. Количество контейнеров в партии распределено по равномерному закону. Интервалы времени между поступлениями партий грузов распределены по экспоненциальному закону.

Для авиаперевозок используют два типа самолетов А и Б и грузоподъемностями q1 и q2 шт. контейнеров соответственно (q1 < q2). В аэропорту нет фиксированного расписания. Каждый самолет отправляется в полет сразу после его полной загрузки. Время погрузки и время выгрузки одного контейнера распределены по экспоненциальному закону. В первую очередь используются самолеты типа А, а при их отсутствии - типа Б.

Исходные данные

Таблица 9.1.
Характеристики Аэропорты
1 2
Количество самолётов типа А, шт. 2 0
Грузоподъёмность самолёта типа А, шт. 50 50
Количество самолётов типа Б, шт. 1 0
Грузоподъёмность самолёта типа Б, шт. 100 100
Минимальное количество контейнеров в партии, шт. 1 1
Максимальное количество контейнеров в партии, шт. 15 22
Средний интервал поступления партий грузов, час 0,5 0,4
Количество одновременно погружаемых контейнеров в самолёт типа А, шт. 2 2
Количество одновременно погружаемых контейнеров в самолёт типа Б, шт. 2 2
Количество одновременно выгружаемых контейнеров из самолёта типа А, шт. 3 2
Количество одновременно выгружаемых контейнеров из самолёта типа Б, шт. 3 2
Среднее время погрузки контейнера в самолёт типа А, час 0,1 0,2
Среднее время погрузки контейнера в самолёт типа Б, час 0,1 0,1
Среднее время выгрузки контейнера из самолёта типа А, час 0,2 0,2
Среднее я время выгрузки контейнера из самолёта типа Б, час 0,2 0,2
Среднее время полета самолёта типа А из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час 3,4 3,6
Стандартное отклонение времени полёта самолёта типа А из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час 0,5 0,6
Среднее время полета самолёта типа Б из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час 3,2 4,1
Стандартное отклонение времени полёта самолёта типа Б из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1, час 0,5 0,8

Задание на исследование

Построить имитационную модель функционирования системы воздушных перевозок с целью определения следующих её показателей:

  • коэффициенты доставки грузов самолётами типов А и Б в аэропорты 1 и 2;
  • коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом;
  • коэффициенты использования самолётов типов А и Б в аэропортах 1 и 2;
  • коэффициент использования самолётов системой перевозок в целом;
  • коэффициенты использования средств погрузки, выгрузки в аэропортах 1 и 2 и самолётов при выполнении ими полётов.

Исследовать влияние на показатели функционирования системы воздушных перевозок её характеристик, выявить среди них существенные и несущественные.

Сделать выводы о построении эффективной системы воздушных перевозок и возможных направлениях совершенствования после введения в эксплуатацию.

Формализованное описание модели

Представим систему воздушных перевозок в виде СМО (Рис. 9.1).

Система воздушных перевозок представляет собой многофазную многоканальную СМО сложной структуры с различными видами заявок. Модель, исходя из такой структуры, должна состоять из двух частей:

  • имитация функционирования аэропорта 1;
  • имитация функционирования аэропорта 2.

В каждую из этих частей модели нужно включить следующие сегменты:

  • имитация функционирования аэропорта 1:
    • прибытие самолётов в аэропорт 1, ожидание погрузки;
    • поступление и учёт грузов в аэропорту 1;
    • погрузка грузов в аэропорту 1;
    • полёт из аэропорта 1 в аэропорт 2;
    • ожидание разгрузки в аэропорту 1;
    • разгрузка самолётов в аэропорту 1;
  • имитация функционирования аэропорта 2:
    • поступление и учёт грузов в аэропорту 2;
    • ожидание разгрузки в аэропорту 2;
    • разгрузка самолётов в аэропорту 2;
    • ожидание погрузки в аэропорту 2;
    • погрузка грузов в аэропорту 2;
    • полёт из аэропорта 2 в аэропорт 1.

В модели с точки зрения интерпретации целесообразно рассматривать заявки трёх видов:

  • заявки как транспортные средства - самолёты;
  • заявки как поступающие грузы в аэропорт 1;
  • заявки как поступающие грузы в аэропорт 2.

Заявки как транспортные средства - самолёты должны иметь следующие параметры (поля):

  • типТрансп - код типа транспортного средства - самолёта;
  • колГрузоМест - количество груза (контейнеров) в загруженном транспортном средстве - самолёте;
  • врПолёта - время полёта самолёта из аэропорта отправления в аэропорт назначения;
  • разные - другие характеристики процесса перевозки грузов воздушным транспортом.
Система воздушных перевозок как СМО

увеличить изображение
Рис. 9.1. Система воздушных перевозок как СМО

В постановке задачи транспортные средства - самолёты определены двух типов А и Б. Для идентификации этих типов в поле типТрансп следует использовать коды 1 и 2 соответственно.

Для фиксации количества поступающих грузов в аэропорты 1 и 2 в соответствующих заявках следует использовать поля колГрузоМест1 и колГрузоМест2.

Для параметров - исходных данных и для показателей функционирования системы воздушных перевозок разработаны идентификаторы (п. 9.1.6 и п. 9.1.7 соответственно).

Показатели системы воздушных перевозок разделены на две группы:

  • показатели, рассчитываемые системой моделирования встроенными средствами;
  • показатели, рассчитываемые по формулам разработчика.

В первую группу включены следующие показатели:

  • коэфПогр1А, коэфПогр1Б, коэфПогр2А, коэфПогр2Б - коэффициенты использования средств погрузки при погрузке в самолёты типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
  • коэфРазгр1А, коэфРазгр1Б, коэфРазгр2А, коэфРазгр2Б - коэффициенты использования средств разгрузки при разгрузке самолётов типов А и Б в аэропортах 1 и 2 соответственно;
  • коэфПолётА12, коэфПолётБ12, коэфПолётА21, коэфПолётБ21 - коэффициенты нахождения самолётов типов А и Б в полётах из аэропорта 1 в аэропорт 2 и из аэропорта 2 в аэропорт 1 соответственно.

Вторую группу составляют следующие показатели:

  • коэфДост21=достК21/всегоПостК2 - коэффициент доставки грузов из аэропорта 2 в аэропорт 1, достК21 - количество доставленного груза из аэропорта 2 в аэропорт 1, всегоПостК2 - количество всего поступившего груза в аэропорт 2;
  • коэфДост12=достК12/всегоПостК1 - коэффициент доставки грузов из аэропорта 1 в аэропорт 2, достК12 - количество доставленного груза из аэропорта 1 в аэропорт 2, всегоПостК1 - количество всего поступившего груза в аэропорт 1;
  • коэфДост=(достК12+достК21)/(всегоПостК1+всегоПостК2) - коэффициент доставки грузов системой перевозок в целом;
  • коэфИспСам1А=коэфПогр1А+коэфРазгр1А+коэфПолётА12 - коэффициент использования самолётов типа А в аэропорту 1;
  • коэфИспСам1Б=коэфПогр1Б+коэфРазгр1Б+коэфПолётБ12 - коэффициент использования самолётов типа Б в аэропорту 1;
  • коэфИспСам2А, коэфИспСам2Б - коэффициенты использования самолётов типа А и Б в аэропорту 2.
Алексей Гроссман
Алексей Гроссман

Здравствуйте, прошел курс "Концептуальное проектирование систем в AnyLogic и GPSS World". Можно ли получить по нему сертификат? У нас в институте требуют сертификаты для создания портфолио.

Елена Блинаева
Елена Блинаева
Makc Bekurin
Makc Bekurin
Россия
Александра Шульженко
Александра Шульженко
Россия, Биробиджан, ПГУ им. Шалом-Алейхама