|
Моделирование системы массового обслуживания |
Моделирование системы массового обслуживания
21 Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный технический университет Кафедра САПР ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине "Прикладная теория систем" Тема: "Моделирование системы массового обслуживания" Руководитель Студент Караганда 2009 Содержание - Введение
- Постановка задачи
- Описание программного модуля
- Руководство программиста
- Руководство пользователя
- Заключение
- Список использованных источников
- Приложение
ВведениеС развитием новых технологий, в нашу жизнь вошло такое понятие как моделирование. Компьютерное моделирование сегодня используется практически во всех сферах человеческой деятельности. Это связано, во-первых, с уменьшением затрат и времени на разработки, ведь сделать виртуальные просчет на компьютере или смоделировать в программе необходимое техническое оборудование в десятки раз быстрее и легче, нежели строить модель вручную. Моделирование хорошо еще и тем, что не требуется вмешательства в работу данной организации - после создания модели с ней можно проводить любые испытания и эксперименты.А, во-вторых, это связано с необходимостью на практике решать различные вероятностные задачи, связанные с системами массового обслуживания (СМО). Примерами таких систем могут служить: телефонные станции, всевозможные кассы, стоянки, какие-либо каналы, принимающие и обрабатывающие сигналы, учреждения, куда поступают различные заявки и т.п.Целью выполнения работы является создание программы, моделирующей систему массового обслуживание. По введенным параметрам программа должна позволять производить анализ работы системы и выдавать результат. Целью программы также является приобретение знаний в моделировании, как общих систем, так и систем массового обслуживания в частности. Необходимо получить навыки системного исследования реальной динамической сложной системы на основе построения ее имитационной модели.Темой данного курсового проекта является моделирование работы турникетов на стадионе- многоканальной СМО. В качестве среды программирования была выбрана визуальная среда Delphi 7, которая удовлетворяет всем требованиям по созданию визуальных приложений для операционной среды Microsoft Windows.Постановка задачиВ данном курсовом проекте необходимо создать программу, которая имитирует работу турникетов на стадионе. По введенным параметрам работы системы: среднему времени появления зрителя, времени его обслуживания, количеству аппаратов обслуживания, количеству зрителей или ограничению времени, позволяет пользователю производить анализ о количестве необходимых аппаратов обслуживания и их загруженности, состояния в определенный момент времени и эффективности работы. Так же имеются зрители-гости, приходящие по пригласительным билетам, которые пропускаются без очереди. Время появления и обслуживания таких зрителей также может быть задано пользователем. Очередь к каждому турникету своя. Выбор аппарата обслуживания зрителем строится по принципу: где меньше народа.Описание программного модуляПри запуске программы, для начала процесса моделирования, необходимо ввести параметры моделирования. Во всех полях введены значения по умолчанию. При нажатии на кнопку СТАРТ происходит инициализация всех переменных, и чтение параметров моделирования. Так как чтение параметров происходит не однократно, для правильной работы, защиты от некорректного ввода данных и легкости понимания была написана функция Zna4_Read, которая по введенному компоненту класса TEdit, минимальному значению и максимальному значению, возвращает значение введенного параметра.Function Zna4_Read (ET: TEdit; Min: Integer; Max: Integer): Integer;VarZn: Integer;BeginTryZn: =StrToInt (ET. Text);ExceptShowMessage ('Значение поля не корректно!!! ');End;if Zn<Min Then Zn: =Min;if Zn>Max Then Zn: =Max;ET. Text: =IntToStr (Zn);Result: =Zn;End;Если значение компонента ET меньше минимального, то оно будет присвоено минимальному значению, передаваемому в функцию, а если больше максимального значения, то значение параметра станет максимальным, переданным функции. После того как все параметры считаны, запускается процедура ReNew, параметром которой является заданное количество аппаратов обслуживания. Процедура инициализирует поля класса TApparat, описанные в руководстве программиста и создает компоненты информирующие пользователя о состоянии работы аппарата.Затем функцией TIMERANDOM, задается время, через которое появятся обычный зритель и зритель по приглашению: Random_4el и Random_Guest. Функция TimeRandom возвращает случайное число в заданном промежутке.Function TForm1. TimeRandom;BeginResult: =Random (Max-Min+1) +Min;End;После чего кнопка START переименовывается в STOP, и выполняется запуск таймера, который и выполняет моделирование системы массового обслуживания.В программе используются глобальные переменные Time_Guest и Time_4el, которые характеризуются временем, пройденным с момента появления зрителя. На каждое выполнение таймера происходит инкрементация этих переменных. Если Time_Guest становится равной Random_Guest, следовательно, настало время появления зрителя по приглашению, если Time_4el равняется Random_4el - время появления обычного зрителя. Для добавления зрителей используются процедуры Add_G и Add_4el, которые добавляют зрителя в самую свободную очередь, в ее начало или конец, в зависимости от статуса зрителя. Так же происходит переприсвоение переменных Random_Guest и Random_4el, и обнуление Time_Guest и Time_4el.В дальнейшем выполняется циклический проход по всем аппаратам обслуживания, в котором выполняются следующие действия:Если аппарат работает, увеличивается время его работы, пользователю отображается информация о количестве человек, находящихся в очереди и о том, что канал занят (красный круг) и увеличивается время нахождения в очереди каждого зрителя, находящегося в ней.Если аппарат свободен, увеличивается время его простоя и отображается информация, что аппарат свободен (зеленый кружок).Если закончено время обслуживания аппаратом (T_Obsl=R_Obsl)Увеличивается количество обслуженных аппаратом заявокУвеличивается количество зрителей прошедших на стадионСокращается очередь у аппарата обслуживанияЕсли очередь равна нулю, то аппарат переходит в состояние "свободен" (Status=False)Если очередь неравна нулю, то на обслуживания поступает зритель, находящийся в очереди первымОбновляются данные в диаграммах представляемых пользователю.Если количество пройденных на стадион человек достигло необходимого количества человек, которым нужно пройти, или пользователь нажал на кнопку STOP:Работа таймера останавливаетсяЗапускается процедура Show_ReportУдаляются компоненты информирующие пользователя о работе аппарата обслуживания.Процедура Show_Report добавляет информацию о моделировании системы в файл отчета. Процедура Show_Report описана в приложении.При нажатии на кнопку ОТЧЕТ пользователю отображается окно с отчетами об экспериментах. В программе также предусмотрена возможность вывода отчета в отдельном окне.Руководство программистаВсе файлы проекта располагаются в директории с наименованием турникет-смо. В проект входят: файл проекта Delphi Lab_SMO. dpr, файлы исходного текста программы Programma, Unit2, Settings и Results, файл справки (Руководство пользователя) и исполняемый файл Lab_SMO. exe.Программа работает с двумя классами TTurniket и T4el. TTurniket представляет собой класс содержащий в себе поля, характеризующие аппарат обслуживания.TTurniket = object // АппаратLab: TLabel; // Label используется для вывода результатовStatus: Boolean; // Статус. Занят или свободенT_Obsl: Integer;R_Obsl: Integer;Zayavki: Integer; // Кол-во заявок на аппаратRabota: Integer; // Время работыProstoy: Integer; // Время простояQueue_Len: Integer; // Длина очередиQueue: ATimeRandomay [1. .1000] of T4el; // Массив зрителейEnd;Status - логическая переменная по значению которой программе ясно занят аппарат обслуживания или нет. Значение True (Истина) - занят, False (Ложь) - свободен. T_Obsl - поле содержащее в себе значение о времени, пройденном с начала обслуживания зрителя аппаратом. R_Obsl - время требуемое на обслуживание пришедшего зрителя. Задается случайно, в промежутке, заданном пользователем. Поле Zayavki содержит числовое значение равное количеству заявок обслуженных этим аппаратом. Поля Rabota и Prostoy соответствуют времени, в секундах, которое аппарат провел в рабочем состоянии и простоял в бездействии. Поле Queue_Len соответствует количеству человек, находящихся в очереди. Поле Queue является массивом типа T4el, в котором хранится информация о зрителях находящихся в очереди.T4el = object // Человек в очередиStatus: Byte; // статус (может быть гостем)T_in_Queue: Integer; // Время проведенное в очередиEnd;Класс T4el содержит в себе только два поля Status, обычный зритель или гость по приглашению, 0 - обычный зритель, 1 - гость по приглашению и T_in_Queue, время, проведенное зрителем в очереди.Ниже приведены глобальные переменные, используемые в программе.Eksp: Integer; // Номер экспериментаTime: LongInt; // Общее времяG_Count: Integer; // Поступившие гостиTurn_Count: Integer; // Кол-во аппаратовTurnikets: ATimeRandomay [1. .100] of TTurniket; // Масив аппаратовComeMin: Integer; // Мин. время появления зрителяComeMax: Integer; // Макс время появления зрителяServeMin: Integer; // Мин. время обслуживания зрителяServeMax: Integer; // Макс. время обслуживания зрителяG_ComeMin: Integer; // Мин. время появления гостяG_ComeMax: Integer; // Макс. время появления гостяG_ServeMin: Integer; // Мин. время обслуживания гостG_ServeMax: Integer; // Макс. время обслуживания гостяPeople_Count: Integer; // Макс. кол-во транзакций (зрителей)Count_Of_F_People: Integer; // Текущее кол-во транзакцийSpeed: Integer; // Скорость моделированияMax_Queue: Integer; // Макс. очередьFull_Queue_Len: Integer; // Длина всей очередиAverageQueue: Real; // Средняя длина очередиTime_4el: Integer;Random_4el: Integer;Time_Guest: Integer;Random_Guest: Integer;Kartinka,k: byte;change: boolean;SetTime: Integer;s: string; // picture;В программе используются процедуры и функции, которые написаны для удобства работы и понимания программы.Function Zna4_Read (ET: TEdit; Min: Integer; Max: Integer): Integer; // чтение значения из компонента, проверка на корректность и допустимые значенияProcedure ReNew (Ap_Cnt: Integer); // Обновление аппаратовFunction TIMERANDOM (Min: Integer; Max: Integer): Integer; // Случайная величина в заданном промежуткеProcedure Add_4el; // Добавление зрителя в очередьProcedure Add_G; // Добавление гостя в очередьProcedure Show_Report; // Добавление записей в лист отчетаРабота всех этих функций и процедур описана в приложении курсового проекта.Руководство пользователяИсполняемый файл программы, Lab_SMO. exe, рекомендуется скопировать в директорию c: \SMO, и создать ярлык программы на рабочем столе.При запуске программы появляется окно изображенное на рисунке 1.Нажав F3 или команду "Общие" в меня "Настройки" в строке меню можно ввести или изменить исходные данные и параметры системы.Время появления зрителя - это интервал времени, в промежутке которого существует вероятность появления зрителя. Например, при заданном времени появления зрителя от 1 до 7 секунд, зрители могут прийти в любое время из промежутка 1..7сек. Время появления вычисляется генератором случайных чисел в заданном промежутке. Среднее значение появления зрителя будет стремиться к среднему значению заданного интервала.Рисунок 1. Главное окно программыВремя обслуживания - это время, затраченное на обслуживание зрителя в процессе его прохождения на стадион. Время обслуживания так же вычисляется генератором случайных чисел в заданном пользователем промежутке времени.Помимо обычных зрителей на стадион приходят гости по приглашению, которые пропускаются без очереди. Зачастую, время появления гостя по приглашению значительно больше, чем времени появления обычного зрителя. Время обслуживания гостей тоже осуществляется длительнее, чем обслуживание обычных зрителей.Все эти параметры являются временными характеристиками и задаются в секундах.Количество турникетов (аппаратов обслуживания) также задается пользователем. Эта характеристика является ключевой для работы системы в целом, она определяет сколько параллельных обслуживаний может производится в момент времени. В процессе моделирования, по заданным параметрам, необходимо установить, сколько аппаратов обслуживания необходимо использовать для эффективной работы системы, т.е. чтобы все турникеты были максимально задействованы, но ожидание в очереди зрителя было бы минимальным.Количество транзакций - это количество людей, которым необходимо пройти на стадион. То есть моделирование выполняется до тех пор, пока все люди не пройдут на стадион или пока процесс моделирования не будет остановлен пользователем.Также в программе предусмотрен вариант ограничения времени, т.е. процесс моделирования остановится, как только пройдет отведенное время (можно задавать в секундах, минутах и часах). Ограничение по времени имеет приоритет выше, чем ограничение по количеству человек, т.е. даже если не все зрители успели пройти на стадион, а установленное время моделирование закончилось, процесс остановится.
Страницы: 1, 2
|
|
|
© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент. |
|
|