《交通运输系统管理》PPT课件

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1、2021/8/291交通运输系统管理上海交通大学宋元斌系统仿真概念仿真分类工作步骤离散系统仿真仿真算法22021/8/293系统仿真概念根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立仿真模型，描述系统结构或行为过程，据此进行虚拟试验，再进行定量分析，以获得各种系统的结构或行为信息。7.3物流系统仿真系统仿真概念物流系统仿真是借助计算机仿真技术，对物流系统建模并进行实验，得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究物流系统性能的方法(GB/T18354-2006)。物流仿真常用的软件有Arena、Flexsim、A

2、utoMod等。系统仿真的实质针对一些复杂的随机问题，仿真的过程也是虚拟实验的过程，仿真实验不是依据实际环境，而是依据模型进行实验。仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。因此，仿真也是收集系统运行信息的过程，能够提供令人满意的系统行为信息。当无法通过数学方法求解时，仿真技术是一种对系统问题求数值解的计算技术。52021/8/29系统仿真的作用对一些难以建立物理模型和数学模型的复杂系统，可通过仿真模型来预测、分析和评价系统的结构和行为。暴露出原系统中隐藏着的一些问题；启发新的思想或产生新的解决问题的策略；验证解决问题的思路和

3、方案的有效性。62021/8/29系统仿真工作步骤仿真系统分类连续系统仿真：化工工艺液压电子离散事件系统仿真：生产线、物流、仓库银行、机场、税务大厅等服务窗口82021/8/299连续系统仿真定义：系统中状态变量随时间而连续变化的系统。基本思想：将用微分方程所描述的系统转变为能在计算机上运行的模型，然后进行编程、运行，以得到连续系统的变化发展结果。特点：由于连续系统数学模型主要描述每一实体的变化速率，故其系统模型通常是由微分方程组成。当系统比较复杂时，微分方程很难求解，需要采用仿真方法求解。10离散事件系统仿真定义：系统状态变量只在一些

4、离散的时间点上发生变化的系统。特点：系统只考虑一些离散的时间点上发生变化，输入变量为随机变量，输出也往往为随机变量，描述方式是表示前后逻辑关系的流程图。11离散事件系统仿真基本思想：画出系统工作的流程图；描述到达模式（输入）、服务模式（输出）、排队规则等系统活动；根据上述仿真模型编程，在计算机上运行，记录结果分析仿真结果。离散事件系统的基本要素实体：工件、车床属性：到达间隔时间、加工时间状态：操作、空闲、维修事件：工件到达、工件加工完毕活动：车床处于“开动”活动（状态）中进程：工件经过一系列加工活动（车、铣、刨、抛光、打码等）12202

5、1/8/29离散事件系统的基本要素事件、活动、进程之间的关系132021/8/29事件、活动、进程之间的关系142021/8/29进程排队活动服务活动顾客到达事件服务开始事件服务结束事件离散事件系统中的实体、事件、活动和进程实体：顾客、服务台离散事件系统的基本要素实体：永久实体：货位、运输车辆、车床临时实体：货物、零件152021/8/29离散事件系统的基本要素属性几何、物理属性（尺寸、颜色、质量、含水率、存储温度范围）时间属性（到达时间间隔、平均加工时间、加工时间概率分布、标准差、提前订货期）成本属性（存储成本、搬运成本、货损、运输成

6、本）状态：在某个时段（时间区间），对实体的所有属性的描述。162021/8/29关注离散事件系统的基本要素事件：在某个时间点，系统状态产生变化系统行为事件：系统运行固有的，事件发生引起系统状态变化（货物入库、零件检查开始、零件检查结束）确定事件：顾客到达条件事件：顾客到1号窗口仿真程序事件：不是系统运行固有的，纯粹为了控制仿真程序运行而设立的（如仿真开始、仿真结束）172021/8/29离散事件系统的基本要素活动：两个事件之间的过程；系统从一个状态转移到另一个状态的中间过程（针对一个时间区间）空闲：（货位空、机器处于空闲状态、柜台前无人

7、）非空闲：正处于某种动作或加工中（机器正在切削，货位正被占用、车辆正在行驶）182021/8/29离散事件系统的基本要素进程（过程）：一个实体经过了一系列事件（活动），完成了某项生产、服务、管理任务。192021/8/2920系统仿真在物流管理中的典型应用（1）排队（生产线、机场柜台、医院挂号）（2）库存（中央仓库、码头堆场）离散事件系统仿真典型系统（1）排队系统到达模式（随机分布）服务模式（随机分布）排队规则：FIFO，LIFO，按优先级输出参数（统计数据）：实体平均等待时间、实体平均通过系统时间、实体排队平均长度、系统中滞留实体平均

8、数/最大值212021/8/29离散事件系统仿真典型系统（2）库存系统补给模式：入库的数量、时间需求模式：出库的数量、时间成本计算规则：存储成本、缺货损失输出参数（统计数据）：存储费、订货费、缺货损失、过期