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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。; F; w1 c# n+ {+ C9 R/ n
拖轮的调度规则很重要，描述如下：
9 ~0 Y) [" R) o4 Z如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；
$ u: N( M3 z1 W如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；' m" L- T6 L7 E" X% X
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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。
' B: C7 \/ u, V8 [/ t* m5 x% \详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html
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还有个Flexsim的，顺便进行比较.
- p+ G+ c; T* C' x& x- JIESIM：
; I2 w3 s) x5 M6 f+ C' d7 Y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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1 n/ C2 f' t# T& F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。2 \+ m2 N! K1 Q4 L9 h! }- J+ ]& n
* g+ T; z' h: j$ R: ^这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。/ k6 x( \$ m; a0 d
R+ p- L3 u A1 ]7 M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。. V1 L+ x. N: l' z8 _3 X
0 _6 ]" w: a5 t0 ]ExtendSim 模型的建模思路：. K2 l! j( g) ~0 h9 F# G
/ m0 L( X9 |- i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。" j0 E% f2 b3 p. P q6 Y _7 [ f
8 M4 |/ D+ @% {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。
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/ w. C9 c% T/ K, R: k$ t回到我们这个例子。
% @9 C* G/ P, T7 I4 J9 t拖轮调度的逻辑需要的输入包括6 M2 _+ x4 D; } U- N: x
（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）6 c3 G2 \4 H0 E9 E/ N5 ~$ S! j8 T2 S& X
（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？ ; ]# i. M( T8 X9 r1 R
拖轮调度的逻辑需要的输出包括5 ]2 e4 f) d; k3 q% B
（1）让拖轮启动的时间
' z* }+ V5 h4 q n1 z. ]- r! R4 [（2）拖轮的目的地
) a" ?$ q, c1 O6 H（3）从出发点到目的地的走行时间
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* H5 C: K3 S1 J, W/ h5 N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。( e% ~9 v) q0 Z* e, [8 v
' h; I$ T5 c5 W" S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。- H4 |* P4 d: R% |3 [
, a% d5 P8 E: }
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
4 t! w- U$ w! g4 J$ B! c（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来3 k$ ]5 y! @8 m% i* C0 o
（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地5 {1 `& _, Q8 R( V
（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间
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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。
( s. T" ^6 x: C o. Z4 V2 _
9 O% ^9 m# a7 d: J8 Z6 X6 N[ 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
