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第5章chapter5

AnyLogic離散事件建模接正文接標題1.1微型計算機簡介1961年由IBM工程師Geoffrey Gordon發明的GPSS軟件，是公認的及時款離散事件建模軟件。時至今日，包括新版GPSS在內的許多軟件，都能實現離散事件模型的構建。注意: 離散事件建模的思路是將建模的系統視為一個流程，即對實體進行一系列的操作。離散事件模型的主要操作包括延時、各種資源服務、流程分支的選擇、分離等。只要智能體對有限資源進行競爭，并導致時間延遲，其隊列將成為幾乎所有離散事件模型的一部分。離散事件模型可被圖形化地描述為一個流程流圖，其中的各個模塊表示各種操作。流程流圖通常以Source模塊開始，Source模塊產生智能體并將其放置到流程之中，智能體經過各個流程后最終進入Sink模塊，并從模型中消失。智能體最初在GPSS軟件中被稱為事物，在其他仿真軟件中被稱為實體。智能體可以表示客戶、病人、來電、紙板或電子文檔、部件、產品、托盤、計算機進程、車輛、任務、工程、想法等。資源可以表示職員、醫生、操作員、工人、服務器、處理器、計算機存儲器、設備、運輸等。服務時間和智能體到達時間通常是隨機的，由于其時間通常取自概率分布，從而使離散事件模型具有一定的隨機性。簡而言之，表示離散事件模型在生成有意義的輸出之前，必須運行一段指定的時間或完成指定數量的復制。典型的離散事件模型輸出包括:  資源利用率； 智能體在全部或部分系統中的停留時間； 等待時間； 隊列長度； 系統吞吐量； 瓶頸。系統建模與仿真——使用AnyLogic 7第5章AnyLogic離散事件建模5.1加工車間模型創建一個模擬小加工車間生產和運輸流程的離散事件模型，轉送到接收平臺的原材料放置在存儲區，直到將其送至數控機床中處理。5.2創建一個簡單模型首先，創建一個簡單的模型模擬托盤到達加工車間、存儲于裝運臺及到達叉車區域。(1) 創建一個新的模型。在“新模型”向導中，將“模型名稱”設置為Job Shop，“模型時間單位”設置為“分鐘”。(2) 打開“演示”面板。面板中有若干圖形可供選擇用于繪制模型動畫，包括矩形、直線、橢圓、折線和曲線等。(3) 在“演示”面板中，選擇“圖像”圖形，并將其拖曳到Main圖表中。可以利用“圖像”圖形將若干圖形格式的圖像，包括PNG、JPEG、GIF和BMP等，添加到模型的演示中，如圖51所示。圖51在Main圖表中添加圖像(4) 將顯示提示用戶選擇圖像文件的對話框。(5) 瀏覽下列文件夾，選擇圖像layout.png:AnyLogic folder/resources/AnyLogic in 3 days/Job Shop選擇layout.png圖像后，Main智能體類圖表中的顯示內容如圖52所示。圖52添加圖像后的顯示AnyLogic按照圖像的原尺寸將其添加到Main圖表中，但用戶可以調整圖像的寬度或長度。在圖53中，扭曲了圖像的比例，可通過打開“屬性”視圖，單擊“重置到原始大小”按鈕來恢復圖片的原尺寸。圖53圖像比例失衡(6) 在圖形化編輯器中選中圖像。在“屬性”視圖中，選擇“鎖定”復選框以鎖定該圖像，如圖54所示。圖54鎖定圖像設置[鎖定圖形] 鎖定圖形可以保障在單擊該圖形時，該圖形不會作出響應，且在圖形化編輯器中，不能選中該圖形。該功能對于以此圖形為布局，在其上面繪制表示如工廠或醫院等其他設施布局的情況非常實用。 若需要解鎖該圖形，在圖形化編輯器中右擊，從彈出的快捷菜單中選擇“解鎖所有圖形”選項即可。[空間標記元素]下一步要將空間標記面板中的空間標記圖形放置在加工車間的布局上。該面板包括一個“路徑”元素，三個“節點”元素、一個“吸引子”元素和一個“托盤貨架”圖形。[創建一個網絡]路徑和節點還定義智能體位置的空間標記元素:  節點是智能體駐留或執行一個操作的位置； 路徑是智能體在節點之間運動的路線。節點和路徑共同構成網絡，模型中的智能體可以利用該網絡在其源節點和目的節點之間沿著最短路徑運動。通常，若模型進程發生在一個特定的物理空間，且其具有運動的智能體和資源，可以創建一個網絡。假設網絡中有無限的容量且智能體之間不會相互干擾。在網絡及其元件已知的情況下，創建一個網絡來定義模型托盤的運動路徑。及時步是在加工車間布局上使用矩形節點定義特定區域。如圖55所示，在加工車間的入口繪制矩形節點，表示模型中的托盤接收臺。圖55繪制模型的托盤接收臺(7) 打開“空間標記”面板，將“矩形節點”元素拖曳到Main圖表中，并調整該節點的尺寸。(8) 將所創建的節點命名為receivingDock。(9) 繪制一個節點，定義模型中智能體停放叉車的位置，當叉車空閑或智能體不需要它們完成任務時，將其停放在該節點處。如圖56所示，使用另一個“矩形節點”繪制停放區域，并將該節點命名為forkliftParking。圖56繪制叉車停放區域繪制一條運動路徑來指導模型中的叉車運動。(10) 按如下操作繪制一條運動路徑，指導模型中的叉車運動。① 在“空間標記”面板中，雙擊“路徑”元素激活其繪制模式。② 如圖57所示繪制路徑，首先單擊receivingDock邊框；然后，將鼠標移動到圖表中，單擊添加路徑的轉折點；，單擊forkliftParking節點的邊框。圖57繪制叉車運動路徑若連接節點成功，則在每次選擇該路徑時，路徑連接點的顏色將變成高亮的藍綠色。在AnyLogic 7中，默認路徑是雙向的。然而，通過取消“雙向”屬性選擇并定義運動方向，可以限制智能體在所選路徑上的運動。選擇一條路徑，查看其圖形化編輯器中顯示的箭頭方向，可以查看給定路線的方向。(11) 定義模型的倉庫存儲。將“托盤貨架”元素從“空間標記”面板中拖曳到布局圖形，將其放置在路徑的通道上，如圖58所示。正確的放置托盤貨架顯示為高亮的綠色，表示托盤貨架已連接到網絡。