МОДЕЛЮВАННЯ ОДНОКАНАЛЬНОЇ СМО З ДЕКІЛЬКОМА ПОТОКАМИ ЗАЯВОК
Мета роботи: Придбання практичних навиків по моделюванню одноканальних систем масового обслуговування (СМО), що мають на вході декілька потоків заявок без будь-яких приоритетів.
При підготовці до лабораторної роботи слід вивчити принципи аналізу, функціонування і побудови програмних моделей різних одноканальних СМО.
Короткі теоретичні відомості
1.1 Ускладнення вхідного потоку заявок в одноканальній СМО з чергою
Постановка завдання. У залізничній касі, що пропонує квитки в двох напрямах А і В, працює касир. Інтервали приходу до каси покупців, охочих купити квиток в напрямі А, розподілені рівномірно в інтервалі 7 ± 4 хвилини, а інтервали приходу до каси покупців, охочих купити квиток в напрямі В, розподілені рівномірно в інтервалі 6 ± 3 хвилини. Покупці обслуговуються в порядку «першим прийшов – першим обслужений». Час обслуговування покупця також розподілений рівномірно, причому для видачі квитка в напрямі А касирові вимагається 4 ± 2 хвилини, а для видачі квитка в напрямі В - 5 ± 1 хвилина. Модель роботи касира повинна забезпечити збір статистичної інформації про чергу. Необхідно змоделювати роботу касира протягом 480 хвилин. Результати, отримані на моделі, слід трактувати в термінах роботи касира.
Метод побудови моделі. У пакеті GPSS немає можливості для того, щоб блоком GENERATE описати два і більше потоків транзактів з різними законами надходження в модель, а блоком ADVANCE неможливо описати більше одного закона обслуговування транзактів в приладі. Тому модель можна представити у вигляді двох сегментів (табл. 1.1), що мають незалежні блоки генерації транзактів і їх обслуговування і загальні блоки постановки в чергу і виходу з черги. Крім того, модель повинна включати блоки, що виконують управління процесом моделювання і збір статистичної інформації. Оскільки пара блоків QUEUE - DEPART описує одну і ту ж чергу, то буде
|
|
забезпечений сумісний збір статистики; таким же чином пара блоків SEIZE - RELEASE описує в кожному з двох сегментів один і той же прилад і моделює самого касира.
Складання таблиці визначень. У таблицю визначень (табл. 1.1) вносимо елементи GPSS, використовувані в моделі, і їх коротку характеристику. Одиниці часу - 1 хвилина. Блок-діаграма GPSS-модели приведена на рис. 1.2.
Таблиця 1.1 – Таблиця визначень для моделювання роботи касира
Елементи GPSS | Призначення елементів |
Транзакти: | |
1-й сегмент моделі | Покупці квитків в напрямі А |
2-й сегмент моделі | Покупці квитків в напрямі В |
3-й сегмент моделі | Таймер |
Прилади: | |
CASHIER | Касир |
Черги | |
WAIT | Черга чекаючих покупців |
|
|
Рис. 1.2 – Блок-діаграма GPSS-модели
Складання програми моделі проводиться на підставі початкових даних і визначеної раніше послідовності блоків, відповідних етапам роботи реальної системи. Програма імітації системи приведена на таблиці. 1.2.
Таблиця 1.2
1 | GENERATE | 480 | ; SET TIMER AT 480 | |||
2 | TERMINATE | 1 | ; SHUT OFF THE RUN | |||
3 | GENERATE | 7, 2 | ; PURCHASER-A ARRIVE | |||
4 | QUEUE | WAIT | ; ENTER THE LINE | |||
5 | SEIZE | CASHIER | ;CAPTURE THE CASHIER | |||
6 | DEPART | WAIT | ; LEAVE THE LINE | |||
7 | ADVANCE | 3, 2 | ; CASHIER’S WORK (A) | |||
8 | RELEASE | CASHIER | ; FREE THE CASHIER | |||
9 | TERMINATE | ;PURCHASER-A GO AWAY | ||||
1 | GENERATE | 6, 3 | ; PURCHASER-B ARRIVE | |||
1 | QUEUE | WAIT | ; ENTER THE LINE | |||
1 | SEIZE | CASHIER | ;CAPTURE THE CASHIER | |||
1 | DEPART | WAIT | ; LEAVE THE LINE | |||
1 | ADVANCE | 3, 1 | ; CASHIER’S WORK (B) | |||
1 | RELEASE | CASHIER | ; FREE THE CASHIER | |||
1 | TERMINATE | ;PURCHASER-B GO AWAY | ||||
1 | START | 1 | ; START THE RUN | |||
Вихідні дані програми після виконання програми документування результатів роботи моделі (файл GPSSREPT.EXE) можна проглянути у файлі REPORT.GPS. Для аналізу результатів моделювання приведемо статистичну інформацію про прилад і чергу:
|
|
GPSS/PC Report file REPORT.GPS. (V 2 # 37349)
START_TIME | END_TIME | BLOCKS | FACILITIES | STORAGES | FREE_MEMORY |
0 | 480 | 15 | 1 | 0 | 309584 |
; Статистичні дані по приладу
FACILITY | ENTRIES | UTIL. | AVE._TIME | AVAILABLE | DELAY |
CASHIER | 151 | 0,922 | 2,93 | 1 | 2 |
; Статистичні дані по черзі
QUEUE | MAX | CONT. | ENTRIES | ENTRIES(0) | AVE.CONT | AVE.TIME |
WAIT | 6 | 2 | 153 | 32 | 1,26 | 3,97 |
|
Аналіз результатів зводиться до трактуванню отриманих результатів імітаційного моделювання:
9) Касир був зайнятий протягом 92,2 % часу ;
10) Касир обслужив 151 покупця;
11) Середній час обслуговування одного покупця – 2,93 хв.;
12) У момент закінчення моделювання на обслуговуванні знаходився 1 покупець (AVAILABLE = 1);
13) Двоє покупців, що зайняли чергу, залишилися не обслуженими (DELAY = 2);
14) У черзі WAIT ніколи не було більше 6 покупців, у момент закінчення моделювання в черзі знаходилися 2 покупці;
15) Середнє число покупців, що знаходилися в черзі, рівне 1,26 (AVE_CONT = 1,26);
16) Число покупців, що займали чергу, (число входів в чергу) рівне 153;
17) Серед цих 153 входів було 32 нульових, тобто у момент приходу 32-х покупців черга була порожня;
18) Середній час очікування в черзі на одного покупця (включаючи нульові входи) рівний 3,97 хв.
|
|
Порядок виконання роботи
Постановка завдання. Процесор обчислювальної системи здатний обробляти три типи завдань, причому в певний момент часу може оброблятися тільки одна завдання. Процесор обробляє завдання за принципом "першим прийшов - першим обслужений". Інтервал приходу завдань першого типу розподілений рівномірно, другого - нормально, третього - экспонециально. Час обслуговування завдань всіх типів розподілений рівномірно. Час приходу і обробки завдань трьох типів представлені в таблиці 2.1 і виражено в хвилинах, час моделювання - 5000 хвилин.
1) Розробити модель системи відповідно до номера варіанту.
2) Промоделювати задану систему, створити звіт. По звіту пояснити значення всіх компонентів системи і всі параметри кожного з них.
Таблиця 2.1
№ варіанту | 1-й тип задач (рівномірний розподіл) | 2-й тип задач (нормальний розподіл) | 3-й тип задач (експоненц. розподіл) | |||
Інтервал приходу | Час обслуг. | Інтервал приходу | Час обслуг. | Інтервал приходу | Час обслуг. | |
1 | m = 70 r = 10 | 20 ± 2 | m = 90 s = 13 | 45 ± 5 | T = 100 | 70 ± 8 |
2 | m = 75 r = 12 | 25 ± 3 | m = 67 s = 10 | 60 ± 8 | T = 90 | 100 ± 12 |
3 | m = 55 r = 6 | 15 ± 2 | m = 110 s = 15 | 90 ± 10 | T = 110 | 80 ± 4 |
4 | m = 90 r = 18 | 14 ± 1 | m = 55 s = 20 | 40 ± 3 | T = 140 | 50 ± 6 |
5 | m = 35 r = 4 | 5 ± 2 | m = 45 s = 9 | 15 ± 2 | T = 150 | 20 ± 3 |
6 | m = 75 r = 13 | 16 ± 2 | m = 55 s = 13 | 25 ± 4 | T = 80 | 16 ± 3 |
7 | m = 65 r = 14 | 21 ± 3 | m = 90 s = 14 | 45 ± 10 | T = 95 | 34 ± 62 |
8 | m = 80 r = 7 | 32 ± 4 | m = 115 s = 21 | 35 ± 6 | T = 65 | 28 ± 4 |
9 | m = 60 r = 5 | 17 ± 5 | m = 60 s = 9 | 45 ± 12 | T = 100 | 40 ± 7 |
10 | m = 75 r = 18 | 35 ± 5 | m = 80 s = 11 | 38 ± 8 | T = 75 | 15 ± 2 |
11 | m = 45 r = 7 | 18 ± 5 | m = 95 s = 15 | 48 ± 6 | T = 120 | 75 ± 9 |
12 | m = 85 r = 15 | 22 ± 6 | m = 65 s = 10 | 65 ± 12 | T = 115 | 95 ± 10 |
13 | m = 95 r = 16 | 30 ± 8 | m = 100 s = 16 | 88 ± 15 | T = 105 | 85 ± 8 |
14 | m = 100 r = 18 | 18 ± 4 | m = 58 s = 16 | 44 ± 5 | T = 98 | 55 ± 7 |
15 | m = 52 r = 14 | 17 ± 5 | m = 48 s = 10 | 50 ± 9 | T = 130 | 60 ± 8 |
16 | m = 62 r = 16 | 26 ± 6 | m = 54 s = 12 | 55 ± 12 | T = 145 | 85 ± 20 |
17 | m = 72 r = 18 | 34 ± 8 | m = 88 s = 16 | 70 ± 16 | T = 135 | 95 ± 22 |
18 | m = 45 r = 7 | 62 ± 8 | m = 61 s = 5 | 73 ± 8 | T = 87 | 75 ± 12 |
Зміст звіту
Звіт по лабораторній роботі повинен містити: тему і мету роботи, умову завдання, тексти програм моделей, результати моделювання і їх аналіз, порівняння теоретичних і експериментальних даних, виводи.
Контрольні питання
1. Як працює СМО з одним каналом обслуговування і двома (трьома) потоками заявок без приоритетів?
2. Скільки сегментів потрібно мати в блок-схемі моделі СМО з двома (трьома) потоками заявок?
3. Як задати час моделювання в СМО з декількома потоками заявок?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 245; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!