物流系统仿真技术.
• 物流领域的大多数系统属于离散事件系统
2018/10/8
3.1物流系统仿真的基本概念
3.1.1 物流系统仿真的概念与特点 3.1.2 物流系统仿真的分类
3.1.3 物流系统仿真一般步骤
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3.1.3 物流系统仿真一般步骤
• 物流系统仿真的一般步骤:
问题描述,系统描述(问题、目标、模型、数据); 建立系统数学模型; 设计选取算法(特定问题需要); 建立系统仿真模型; 开发系统仿真程序; 程序运行与结果检验; 输出结果处理。
3.1.3 物流系统仿真的分类
• 连续系统指系统的状态是随着时间的变化 而呈现连续的变化。
如发动机运转系统、流体及液压系统等
• 离散系统指系统的状态变量随着时间的变 化而呈现离散状态的变化。
如库存系统、客户随机到达的队列系统
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3.1.3 物流系统仿真的分类
离散事件系统
时间基 输入变量 状态变量 可变的值(仓库) 随机性变量 非连续变量(仓库)
事件步长加1
在当前步长内考察, 分析计算,记录系统的活动
否
是否到达预定仿真时间? 是 输出结果
结束
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2.固定增量时间推进法
• 采用固定增量时间推进法时,仿真时钟精确地 按选择的T时间单位来推进。仿真时钟每次变更 后,就要进行检查,判定前一个时间长度 T 中, 发生了什么事件。 •如果在这个时间区间里发生了一个或几个事件, 那么这些事件被认为是发生在这个时间区间的 终止处,并相应地改变系统状态和各个统计计 数器。当预定的停止条件得到满足时,仿真终 止。
3.1.3 物流系统仿真的分类
3.1.4 物流系统仿真一般步骤
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3.1.2 物流系统仿真的应用
1.为物流系统规划与设计提供重要的参考
2.运用系统仿真,可以对物流过程进行有效的 控制(演进、供求、(流程、缓冲)节奏、(需求)时机、数量) 3.运用系统仿真,可以对物流(作业)成本进 行估算
第3章 物流系统仿真技术
第3章 物流系统仿真技术
• 学习目标 • 3.1物流系统仿真的基本概念
• 3.2 物流系统仿真策略
3.3 物流系统仿真的主要内容
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学习目标:
• 1.了解物流系统仿真的基本概念,掌握物流系统仿 真的特点;
• 2.熟悉物流系统仿真的分类,熟练掌握物流系统仿 真的一般步骤; • 3.熟悉系统仿真过程中的仿真时钟推进方式,并掌 握常用的物流系统仿真策略; • 4.了解物流系统仿真的主要内容
连续事件系统
确定时间间隔(液压) 确定型变量 连续变量
状态转移函数 不确定的状态转移函数 确定的状态转移函数
(概率函数表达变量变化) (函数推演变量变化)
状态空间
状态变量的集合
状态变量的集合
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3.1.3 物流系统仿真的分类
• 连续系统的仿真可以借助于数学积分算法 等来求解表征系统变量之间关系的方程。 • 离散事件系统的仿真则是建立系统的概率 模型,采用数值方法“执行”仿真模型
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2.固定增量时间推进法
•固定增量时间推进法 可以被认为在采用下 次事件推进法时 ,人 为地把所有事件安排 在每个单位时间发生 的情形。因此,它是 下次事件时间推进法 的一种特定情况 。固 定增量时间推进法流 程如右图所示。
初始化
仿真时钟步进一个步长
考察实体或活动
发生事件或变化? 否 是 调用处理事件子程序
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3.1物流系统仿真的基本概念
3.1.1 物流系统仿真的概念与特点 3.1.2 物流系统仿真的应用
3.1.3 物流系统仿真的分类
3.1.4 物流系统仿真一般步骤
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3.1.1 物流系统仿真的概念与特点
物流系统仿真的概念
流的仿真 排队的仿真 人的因素仿真
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3.1.1 物流系统仿真的概念与特点
物流系统仿真的特点
考虑动态的、瞬时的影响(故障对系统影响)
考虑随机因素(解析法固定条件vs参数随机影响)
采用非标准分布(排队论泊松vs 各种分布) 实现随机活动的交互作用
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3.1物流系统仿真的基本概念
3.1.1 物流系统仿真的概念与特点 3.1.2 物流系统仿真的应用
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3.1.3 物流系统仿真的分类
终止型仿真
• 在零时刻的系统初始条件相同; • 必须定义结束事件或结束时刻; • 在TE时刻系统被“清零”,或在该时刻以后的数据均没有 意义。
非终止型仿真
• 要有足够长的仿真时间; • 如果必要,需要规定仿真的预热(warm up)时间。
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3.2.1仿真时钟的推进
以下三种推进方式:
1.下次事件时间推进法 2.固定增量时间推进法
3.主导时钟推进法
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初始化
1.下次事件时间推进法
• 下次事件时间推进法是指 每次把仿真时钟推进到下 一个事件发生时刻,在该 时刻系统的状态发生改变。 再把仿真时钟推进到再下 一个事件发生的时刻,依 此循环,直至符合设定的 终止条件时为止。下次事 件时间推进法流程如右图 所示。
改变各种状态,记录各种数据 否 是否结束仿真? 是 输出结果
结束
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3.主导时钟推进法
它是对主导实体的子时钟进行扫描,找出最 小子时钟的主导实体进行处理,也是下次事件 时间推进法的一个特定情况。 例如港口码头仿真中的集卡就是一个主导实 体,集装箱在不同地点被装上、卸下集卡,集 卡在不同地点间的运行,都是随着集卡在不同 位置的变化而变化的。主导实体集卡的状态变 化,导致了其它实体的状态变化。
3.1物流系统仿真的基本概念
3.1.1 物流系统仿真的概念与特点 3.1.2 物流系统仿真的应用
3.1.3 物流系统仿真的分类
3.1.4 物流系统仿真般步骤
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3.1.3 物流系统仿真的分类
包括物理仿真和数学仿真、静态仿真和 动态仿真、终止型仿真和非终止型仿真、连 续系统仿真和离散系统仿真。
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第3章 物流系统仿真技术
• 学习目标 • 3.1物流系统仿真的基本概念
• 3.2 物流系统仿真策略
3.3 物流系统仿真的主要内容
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3.2 物流系统仿真策略
3.2.1仿真时钟的推进 3.2.2 事件调度法
3.2.3 活动扫描法
3.2.4 进程交互法