К курсовому проекту (работе) по Моделированию систем

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту (работе) по Моделированию систем

На тему: Моделирование работы потока клиентов в парикмахерской

 

Автор проекта (работы) Рыков Д.П.

Специальность 230102.65

Автоматизированные системы обработки

информации и управления

Руководитель проекта Е. Г. Степанова

 

 

Ставрополь 2011 г.

ЗАДАНИЕ

По курсовому проектированию

 

. Тема Моделирование работы потока клиентов в парикмахерской

. Поток клиентов в парикмахерскую можно разбить на два вида. Одни из них (их интенсивность 10 клиентов в час), застав всех мастеров занятыми, становятся в очередь. Другие (их интенсивность 2 клиента в час) в этой ситуации уходят. В парикмахерской работают 4 мастера. Среднее время обслуживания одного клиента 15 мин. Все потоки - простейшие, пуассоновские. Смоделировать работу парикмахерской в течение 8 ч. Определить коэффициенты загрузки мастеров и вероятность отказа для клиентов второго вида.

. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1 Описание моделируемой системы 2 Структурная схема модели системы и ее описание 3 Математическая модель и ее описание 4 Описание машинной программы решения задачи 5 Результаты моделирования и их анализ

. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей Структурная схема модели, Временная диаграмма, Q-схема, Укрупненная схема, Блок-диаграмма GPSS модели

5. Литература, пособия

Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. - М.:Высш. шк.,1995. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.:Высш. шк.,1999. Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.:Радио и связь,1972.

модель программа парикмахерская клиент

АННОТАЦИЯ

В данной курсовой работе требуется разработать модель работы парикмахерской дома быта. Предложены различные варианты по оптимизации модели, выбран наиболее экономически выгодный из них. Программа реализована на языке имитационного моделирования GPSS.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Описание моделируемой системы

2. Структурная схема модели системы и ее описание

.   Временная диаграмма и ее описание

4. Q-схема системы и ее описание

.   Укрупненная схема моделирующего алгоритма

.   Детальная схема моделирующего алгоритма и ее описание

.   Математическая модель и ее описание

.   Описание машинной программы решения задачи

.   Результаты моделирования и их анализ

.   Описание возможных улучшений в работе системы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данном курсовом проекте задача поставлена следующим образом: Поток клиентов в парикмахерскую дома быта можно разбить на два вида. Одни из них (их интенсивность 10 клиентов в час), застав всех мастеров занятыми, становятся в очередь. Другие (их интенсивность 2 клиента в час) в этой ситуации уходят. В парикмахерской работают 4 мастера. Среднее время обслуживания одного клиента 15 мин.

Смоделировать работу парикмахерской в течение 8 ч. Определить коэффициенты загрузки мастеров и вероятность отказа для клиентов второго вида.

Разработка, отладка и модификация программ имитации является очень трудоемкими процессами, если для их программирования применять языки низкого уровня. В связи с этим, одновременно с появлением первых имитационных программ начались исследования по автоматизации имитационного моделирования. Одним из подходов к решению этой проблемы стало создание языков программирования, ориентированных на описание задач имитационного моделирования. Чтобы оттенить особенности метода имитационного моделирования, рассмотрим кратко другие методы моделирования.

По способу воспроизведения свойств исследуемой (моделируемой) системы различают несколько методов моделирования. Остановимся в качестве примера на некоторых из них.

а) Натурное моделирование, т.е. воспроизведение явления в той же субстанции, но в другом масштабе.

б) Электрическое (электронное) моделирование. Под этим термином понимают воспроизведение динамики изменения состояния системы с помощью электрических величин (тока, напряжения) в электронных схемах. Такое моделирование широко применяется при исследованиях, выполняемых с помощью АВМ.

в) Математическое моделирование. Под математическим моделированием обычно понимается описание системы в терминах некоторой математической теории, например, теории массового обслуживания, теории дифференциальных уравнений и т.д. Зная математическую модель системы можно изучить (по крайней мере, принципиально) интересующие нас сведения, если, конечно, при ее составлении учитывались необходимые свойства.

При построении концептуальной, формализованной модели системы воспользуемся теоретическими основами, приведенными учебных пособиях: Советов Б.Я., Яковлев С.А. «Моделирование систем», Советов Б.Я., Яковлев С.А. «Моделирование систем. Практикум». В данной литературе приведены все не-обходимые данные, примеры, основные принципы моделирования.

Для построения математической модели воспользуемся формулами и приме-рами расчетов, рассмотренными в учебнике Вентцель Е.С. «Исследование операций».

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Математическая модель

Перед построением детального моделирующего алгоритма необходимо определить переменные и уравнения математической модели. В нашем случае это будут:

 - число обслуженных клиентов;

 - число клиентов, получивших отказ;

уравнения модели:

 

 (7.1)

 (7.2)

 

где - вероятность отказа в обслуживании;

 - коэффициент загрузки i-го парикмахера, где i=1,2,3,4;

- суммарное время занятости i-го мастера;

T - общее имитируемое время работы парикмахерской.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируя полученные результаты, видим, что при начальных условиях система не является оптимальной, так как коэффициенты загруженности не всех парикмахеров стремятся к максимуму. После поиска оптимального решения было установлено, что система наиболее рентабельна и экономически выгодна при работе в парикмахерской 3 мастеров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. - М.:Высш. шк.,1995.

2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.:Высш. шк.,1999.

3. Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.:Радио и связь,1972.

 

Приложение 1. Листинг программы

10 SIMULATE

GENERATE 6

30 TRANSFER,MET1

GENERATE 30

TEST GE LINE,1,BYBY

MET1 QUEUE LINE

TRANSFER ALL,A1,A4,5

A1 SEIZE PAR1

DEPART LINE

ADVANCE 15

RELEASE PAR1

TERMINATE

A2 SEIZE PAR2

DEPART LINE

ADVANCE 15

RELEASE PAR2

TERMINATE

A3 SEIZE PAR3

DEPART LINE

ADVANCE 15

RELEASE PAR3

TERMINATE

A4 SEIZE PAR4

DEPART LINE

ADVANCE 15

RELEASE PAR4

BYBY TERMINATE

290 GENERATE 480

TERMINATE 1

START 1

Приложение 2. Комментарии к программе

Табл. П.2.1

Номер строки	Номер блока	Описание
20	1	Генерация транзактов через каждые 6 минут
30	2	Перемещение транзакта на метку MET1
50	3	Генерация транзактов через каждые 30 минут
60	4	Проверка: длина очереди >=1
70	5	Занятие транзактом очереди LINE
80	6	Определение рабочего пути транзакта
90	7	Занятие транзактом устройства PAR1
100	8	Освобождение транзакта из очереди LINE
110	9	Обработка транзакта устройством в течении 15 минут
120	10	Освобождение транзактом устройства PAR1
130	11	Уничтожение транзакта
140	12	Занятие транзактом устройства PAR2
150	13	Освобождение транзакта из очереди LINE
160	14	Обработка транзакта устройством в течении 15 минут
170	15	Освобождение транзактом устройства PAR2
180	16	Уничтожение транзакта
190	17	Занятие транзактом устройства PAR3
200	18	Освобождение транзакта из очереди LINE
210	19	Обработка транзакта устройством в течении 15 минут
220	20	Освобождение транзактом устройства PAR3
230	21	Уничтожение транзакта
240	22	Занятие транзактом устройства PAR4
250	23	Освобождение транзакта из очереди LINE
260	24	Обработка транзакта устройством в течении 15 минут
270	25	Освобождение транзактом устройства PAR4
280	26	Уничтожение транзакта
290	27	Генерация работы модели в течении 480 минут (8 часов)

Приложение 3. Поиск оптимального решения

Выходная статистика при работе парикмахерской с 3 мастерами:

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

480 18 2 0 13072LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

1 GENERATE 79 0 0

2 TRANSFER 79 0 0

3 GENERATE 16 0 0

4 TEST 16 0 0

MET1 QUEUE 95 0 0

6 TRANSFER 95 31 0

A1 SEIZE 32 0 0

8 DEPART 32 0 0

9 ADVANCE 32 1 0

10 RELEASE 31 0 0

11 TERMINATE 31 0 0

A2 SEIZE 32 0 0

13 DEPART 32 0 0

14 ADVANCE 32 1 0

15 RELEASE 31 0 0

BYBY TERMINATE 31 0 0

17 GENERATE 1 0 0

18 TERMINATE 1 0 0ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY

PAR1 32 0.987 14.81 1 59 0 0 31 032 0.975 14.62 1 60 0 0 31 0MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

LINE 31 31 95 20 15.20 76.80 97.28 0

Выходная статистика при работе парикмахерской с 2 мастерами:

 

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

480 23 3 0 16176LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

1 GENERATE 80 0 0

2 TRANSFER 80 0 0

3 GENERATE 15 0 0

4 TEST 15 0 0

MET1 QUEUE 95 0 0

6 TRANSFER 95 1 0

A1 SEIZE 32 0 0

8 DEPART 32 0 0

9 ADVANCE 32 1 0

10 RELEASE 31 0 0

11 TERMINATE 31 0 0

A2 SEIZE 31 0 0

13 DEPART 31 0 0

14 ADVANCE 31 1 0

15 RELEASE 30 0 0

16 TERMINATE 30 0 0

A3 SEIZE 31 0 0

18 DEPART 31 0 0

19 ADVANCE 31 1 0

20 RELEASE 30 0 0

BYBY TERMINATE 30 0 0

22 GENERATE 1 0 0

23 TERMINATE 1 0 0ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY

PAR1 32 0.981 14.72 1 96 0 0 1 031 0.968 15.00 1 94 0 0 1 031 0.962 14.90 1 95 0 0 1 0MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

LINE 2 1 95 49 0.28 1.42 2.93 0

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту (работе) по Моделированию систем