Имитационное моделирование систем массового обслуживания на языке GPSS/PC

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

Национальный исследовательский университет. Филиал «Восход»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Моделирование

на тему:

Имитационное моделирование систем массового обслуживания на языке GPSS/PC

Выполнил Маханьков Ю.А.

студент гр. ДВМ4-65

г. Байконур - 2014

Содержание

Введение

. Построение концептуальной модели системы

. Построение блок-диаграммы программы

. Программирование модели на языке GPSS/PC

. Анализ результатов программирования

Заключение

Список использованной литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение

В курсовой работе требуется смоделировать работу системы массового обслуживания на языке моделирования GPSS/PC.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо выполнить построение концептуальной модели системы, разработать блок-схему GPSS-модели, составить программу на языке GPSS/PC и провести анализ полученных результатов моделирования.

. Построение концептуальной модели системы

В узел коммутации сообщений, состоящий из одного общего входного буфера, процессора, двух выходных буферов и двух выходных линий, поступают сообщения с двух направлений (рисунок 1).

Сообщения с первого направления:

. Поступают во входной буфер,

. Обрабатываются в процессоре,

. Накапливаются в выходном буфере первой линии,

. Передаются по первой выходной линии.

Сообщения со второго направления обрабатываются аналогично, но передаются через второй выходной буфер по второй линии.

Рисунок 1 - Структурная схема работы узла коммутации сообщений

Функциональная схема представлена на рисунке 2, где N1 и N2 сообщения с первого и второго направления соответственно, ПР - процессор.

Рисунок 2 - Функциональная схема работы узла коммутации сообщений

2. Построение блок-диаграммы программы

Блок-диаграмма начинается с генерации транзактов по первому и второму направлению с изменением значений параметров транзактов на 1 и 2. Далее присваиваются значения переменным и происходит пересылка на метку BXBUF. Происходит вход в буфер (входной), проверка принадлежности сообщения первому направлению (иначе переход к BX2 и проверка нахождения в системе не более 3-х сообщений со второго направления, выход из буфера (иначе переход к EXIT_), проверка нахождения в системе не более 3-х сообщений с первого направления (иначе переход к EXIT_). Затем происходит безусловный переход по метке MET1. Далее - выход из входного буфера, затем захват устройства и продвижение модельного времени, после чего устройство освобождается (процессор). Происходит проверка принадлежности сообщения первому направлению, далее вход в выходной буфер первой линии, захват устройства, продвижение модельного времени и освобождение устройства. Происходит выход из выходного буфера первой линии. Присваиваются значения переменным после чего происходит безусловный переход на метку EXIT_ . Аналогично для второй линии. Работа производится в течение 10000 модельного времени блоком Generate.

Блок-диаграмма представлена в приложении А.

. Программирование модели на языке GPSS/PC

Для реализации модели в среде GPSS определим соответствия между реальными компонентами моделируемой системы и объектами GPSS. В качестве динамического объекта-транзакта будут выступать сообщения. Буферы реализованы с помощью очередей работающих по принципу FIFO, процессор и выходные линии - с помощью устройств обслуживания. Для подсчета и сохранения прибыли, а также для хранения числа сообщений в системе используются сохраняемые величины.

Модели, построенные на GPSS, реализуют 10000 единиц модельного времени.

Листинг программы представлен в приложении Б.

. Анализ результатов программирования

Для определения характеристик работы выходных линий, при которых достигается максимальная экономическая эффективность узла коммутации сообщений, проводится некоторое количество экспериментов с различными временными характеристиками каналов связи (следовательно, с различной прибылью). В таблице 1 приведены результаты опытов.

Таблица 1

Нахождение максимальной экономической эффективности

NT2T3d1d2D17±18±2204060074026±18±2184058071437±17±2203656069246±17±2183654066655±18±2164056068865±17±2163652064077±16±2203252064486±16±2183250061895±16±21632480592

В таблице используются следующие обозначения:- время передачи одного сообщения по первой линии; - время передачи одного сообщения по второй линии; - прибыль от обслуживания сообщения с первого направления; - прибыль от обслуживания сообщения со второго направления; - общая прибыль.

Результат моделирования представлен в приложении В.

Заключение

В результате выполнения курсовой работы смоделирована работа системы обработки информации для узла коммутации сообщений.

В результате построена блок-диаграмма программы на языке GPSS (Приложение А) и программа модели системы на языке GPSS (Приложение Б). По результатам моделирования произведен анализ работы модели.

Проанализировав результаты моделирования программы GPSS можно сделать вывод об экономической эффективности узла коммутации сообщений. Вывод делается на основании результатов опытов, приведенных в таблице 1: из 9 опытов наибольшую экономическую эффективность узла коммутации сообщений наблюдается при наибольших значениях прибыли за сообщение с каждого направления.

программа модель узел коммутация

Список использованной литературы

1. Конспект лекций по дисциплине Моделирование.

2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник для вузов по спец. «Автоматизированные системы управления». - М.: Высш. шк., 2001. - 271 с.

3. Адлер Ю.П. Статистические методы в имитационном моделировании М: Мир, 1990.

. Боев В. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World. Серия: Учебное пособие.СПб: BHV-Санкт-Петербург, 2004.

. Воронин В.Е., Куранцева B.C. Имитационное моделирование: Учебное пособие. Саратов: Поволжская академия государственной службы им. П.А. Столыпина, 2006. - 148 с.

. Евсеева О.Н., Шишкин В.В. Имитационное моделирование на языке GPSS: Метод, указ. - Ульяновск: УлГТУ, 1995. - 40 с.

. Калашников В.В. Организация моделирования сложных систем. - М.: Высшая школа, 1990.

. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2002

. Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем, М.: ДМК Пресс, 2004, 320 с.

. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. - М.: Радио и связь, 1988

Приложение А (обязательное)

Рисунок А.1 - Блок-диаграмма работы программы

Продолжение приложения А

Рисунок А.2 - Продолжение блок-диаграммы

Продолжение приложения А

Рисунок А.3 - Продолжение блок-диаграммы

Приложение Б (обязательное)

Листинг программы

Storage 10000; размер входного буфераStorage 10000; размер выходного буфера первой линииStorage 10000; размер выходного буфера второй линииEQU 20; прибыль от обслуживания сообщений с первой линииEQU 40; прибыль от обслуживания сообщений со второй линииEQU 2; затраты на уменьшение времени передачи сообщения по

первой линии на одну единицу времениEQU 4; затраты на уменьшение времени передачи сообщения по

второй линии на одну единицу времениEQU 1; ускорение процесса передачи по первой линииEQU 1; ускорение процесса передачи по первой линии

PRIBIL FVariable (DDD1#Tmp1+DDD2#TMP2)

Generate 6,1; поступление сообщений с первого направления1,1VVV1+,1,BXBUF5,1; поступление сообщений со второго направления1,2VVV2+,1,BXBUFEnter BUFFIK; поступление сообщений во входной буферE p1,1,BX2; проверка принадлежности сообщения первому

направлениюTest L X$VVV1,3,Exit_; проверка нахождения в системе не

более 3-х сообщений с первого направления,met1Test L X$VVV2,3,Exit_; проверка нахождения в системе не более

-х сообщений со второго направленияLeave BUFFIK; выход сообщений из входного буфера

seize 13,1; обработка в процессоре

release 1E p1,1,BIX2; проверка принадлежности сообщения первому

направлениюBUF1; поступление сообщений с первого направления в

выходной буфер первой линии

seize 27,1; передача сообщения по первой линии

release 2BUF1; выход сообщений из выходного буфера первой линии

Savevalue VVV1-,1Tmp1+,1,Exit_

BIX2 Enter BUF2; поступление сообщений со второго направления в

выходной буфер второй линии

seize 38,2; передача сообщения по второй линии

release 3

Продолжение приложения БBUF2; выход сообщений из выходного буфера второй линии

Savevalue VVV2-,1Tmp2+,1,Exit__ Terminate10000ITOG,V$PRIBIL 11

Приложение В (обязательное)

Результаты моделирования

World Simulation Report - Untitled Model 1.2.11, December 24, 2014 01:14:22TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

.000 10000.000 38 3 3VALUE27.00010001.00010002.00010000.00013.0009.00020.00040.000_ 35.00010014.00014.0001.0001.00010009.00010013.00010012.00011.00010011.00010010.0002.0004.000LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT

GENERATE 1663 0 0

ASSIGN 1663 0 0

SAVEVALUE 1663 0 0

TRANSFER 1663 0 0

GENERATE 2011 0 0

ASSIGN 2011 0 0

SAVEVALUE 2011 0 0

TRANSFER 2011 0 09 ENTER 3674 0 0

TEST 3674 0 011 TEST 1663 0 0

TRANSFER 11 0 013 TEST 2011 0 014 LEAVE 16 0 0

SEIZE 16 0 0

ADVANCE 16 0 0

RELEASE 16 0 0

18 TEST 16 0 0

ENTER 11 0 0

SEIZE 11 0 0

21 ADVANCE 11 0 0

RELEASE 11 0 0

LEAVE 11 0 0

SAVEVALUE 11 0 0

SAVEVALUE 11 0 0

TRANSFER 11 0 027 ENTER 5 0 0

SEIZE 5 0 0

ADVANCE 5 0 0

RELEASE 5 0 0

LEAVE 5 0 0

SAVEVALUE 5 0 0

SAVEVALUE 5 0 0

TRANSFER 5 0 0_ 35 TERMINATE 3674 0 0

GENERATE 1 0 0

SAVEVALUE 1 0 0

TERMINATE 1 0 0ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER

RETRY DELAY

16 0.005 3.056 1 0 0 0 0 0

11 0.008 7.034 1 0 0 0 0 0

5 0.004 7.900 1 0 0 0 0 0CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL.

RETRY DELAY10000 6342 0 3658 3674 1 1819.570 0.182 0 010000 10000 0 3 11 1 0.014 0.000 0 010000 10000 0 2 5 1 0.005 0.000 0 0RETRY VALUE0 2006.0000 1652.0000 5.0000 11.0000 600740.000XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

3677 0 10002.133 3677 0 5

0 10002.997 3676 0 1

0 20000.000 3678 0 36

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Больше работ по теме: