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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。
9 p( Q; z1 h% {3 X拖轮的调度规则很重要，描述如下：5 W; I9 Q1 X( B5 H/ j- }
如果拖轮在港口处，则“靠泊”请求优先于“离泊”请求；) r" g$ G5 L7 O. {
如果拖轮在泊位处，则“离泊”请求优先于“靠泊”请求；
+ Y) t3 t3 b& A3 S; A: p6 f* F
5 z O1 u+ { H+ U# V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。
* k7 ^) v+ ?/ K详情参考： http://www.simulway.com/bbs/thread-13291-1-1.html
% Z; K) u+ K) p8 a
1 I$ c7 c. ]$ {. W6 N) u% z还有个Flexsim的，顺便进行比较.
4 u* g4 }" o6 A7 w1 KIESIM：' A2 y" B Q( K, u$ D9 u
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。
7 N# F2 `0 x/ Z$ Y; N$ l3 N' |2 e# ]6 e3 w/ k
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。
" n+ J0 Z9 g: l0 R' W' d' q
# v, r2 }1 C2 t0 N: H) A7 h这里面逻辑也包含了拖船在泊位之间移动的时间。
`' A* t3 G5 {* R+ M
1 z2 V# p6 M3 g. n+ e" R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。
: X; K4 U6 T0 S0 o. y1 E4 g! A1 {" O3 s
ExtendSim 模型的建模思路：; v5 s& U P3 {- ]+ [1 h! }
; l0 v9 M. I; G, z
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。7 W9 ^5 L+ f3 | Z
/ Y6 k% ~/ ^1 f5 h" i! E8 y$ A
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。
: e* A: ?! S8 ~9 s8 T* e1 F+ q" U+ A B' L
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。
% h; c- }$ c8 m+ V- h2 R. N, n! B9 V/ p$ c) [, {$ H( @9 p. b3 f) p
回到我们这个例子。
6 L8 x4 `+ s% F k# @% _拖轮调度的逻辑需要的输入包括
2 [ Z# s5 ~4 p# E' A（1）拖轮目前的位置和状态（空闲？繁忙？）
! w* g; K6 F' l" n（2）是否有其他油轮有请求？ 谁发出请求？
+ F/ e2 K" f9 h% K8 }拖轮调度的逻辑需要的输出包括( M) t, j5 @+ r p2 c {
（1）让拖轮启动的时间
, @) G& I; D" O5 w" D% e（2）拖轮的目的地
0 @/ k2 f/ R1 s4 J( Q" d$ [5 c（3）从出发点到目的地的走行时间! _1 w3 _6 X, a
+ J1 b) O! m% T2 I" V, E3 j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。7 b% I0 g+ s) J e5 E3 X
8 G' D* N; m$ ^3 B% v0 M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。/ H z* G. H( F. G; b
, p. p4 p% Z1 y. }, j3 \
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
# Z+ O6 G- j! F& F5 L9 |（1）OPEN=1 将 拖轮队列 后面的Gate 打开，让拖轮启动出来
$ ?, @( p: c3 L8 ]（2）Which 告诉拖轮去哪个目的地
% N5 d2 J" D. @5 e（3）通过查表得出出发点和目的地之间的移动时间; V- g/ s8 @2 D8 ^9 _3 }
3 W5 h5 f) m; k* D* J; h
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。
$ |3 Y3 a' f# }2 |! A. k; H3 e6 P* ]* s6 }' z' X k: |0 g
[ 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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