離散事件動態(tài)系統(tǒng)仿真案例研究

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1、數(shù)理學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)畢業(yè)答辯離散事件動態(tài)系統(tǒng)仿真案例研究目錄『CONTENT』?第一部分『準(zhǔn)備工作』?第二部分『進(jìn)展成果』?第三部分『不足與展望』第一部分『準(zhǔn)備工作』準(zhǔn)備工作1了解什么是離散事件動態(tài)系統(tǒng)？離散事件動態(tài)系統(tǒng)(DEDS，DiscreteEventDynamicSystem)是指受事件驅(qū)動、系統(tǒng)狀態(tài)跳躍式變化、系統(tǒng)狀態(tài)遷移發(fā)生在一串離散時(shí)間點(diǎn)上的動態(tài)系統(tǒng).DEDS大多是人造系統(tǒng),具有比較復(fù)雜的變化關(guān)系,難以采用常規(guī)的微分方程、差分方程等來描述，需要通過仿真建模來分析。準(zhǔn)備工作1標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改。標(biāo)題數(shù)字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改。標(biāo)題數(shù)

2、字等都可以通過點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改。計(jì)算機(jī)模型系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)仿真模型的建立系統(tǒng)模型的建立圖1計(jì)算機(jī)仿真三方面內(nèi)容的關(guān)系圖準(zhǔn)備工作1本課題研究的主要任務(wù)：（1）動態(tài)系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)；（2）系統(tǒng)仿真建模方法；（3）應(yīng)用實(shí)例分析。準(zhǔn)備工作1動態(tài)系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)：系統(tǒng)的概念隨機(jī)過程與概率分布準(zhǔn)備工作1離散事件動態(tài)系統(tǒng)的建模方法：本文所用到的DEDS建模的常用方法為排隊(duì)論模型和Petri網(wǎng)模型（1）排隊(duì)論模型適合于隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的研究（2）Petri網(wǎng)模型對包含批處理功能及傳值不確定性的動態(tài)系統(tǒng)的研究十分有效。準(zhǔn)備工作1圖2排隊(duì)系統(tǒng)里活動、事件和進(jìn)程的關(guān)系準(zhǔn)備工作1Petri順序結(jié)構(gòu)Petri選擇結(jié)構(gòu)

3、Petri循環(huán)結(jié)構(gòu)Petri并發(fā)結(jié)構(gòu)第二部分『進(jìn)展成果』進(jìn)展成果2仿真案例一：汽車共享利用率優(yōu)化注冊成為會員預(yù)約取車還車圖3汽車共享的使用流程進(jìn)展成果2汽車共享過程分析：12大都市里，人們生活規(guī)律相似，顧客無法訂到共享汽車時(shí)，會選擇替代工具，故為損失制排隊(duì)系統(tǒng)所有的顧客在一個(gè)周期以內(nèi)，所獲得的總服務(wù)時(shí)間是本文研究的最為核心的指標(biāo)。（通過計(jì)算穩(wěn)態(tài)時(shí)顧客損失時(shí)間）3在汽車共享過程中，共享汽車的利用率尤為重要4提出了一種賦予部分顧客優(yōu)先權(quán)的方法，來改變排隊(duì)的過程，看是否能提高汽車?yán)寐蔬M(jìn)展成果2開始顧客到達(dá)前n輛車是否空閑計(jì)算所有顧客損失的服務(wù)時(shí)間結(jié)束圖4優(yōu)化前的汽車共享排隊(duì)模型仿真流程

4、圖進(jìn)展成果2關(guān)于損失制排隊(duì)系統(tǒng)，僅僅系統(tǒng)狀態(tài)為的時(shí)候，潛在的顧客才離開，所以該系統(tǒng)的損失率是（4-1）損失的服務(wù)時(shí)間是（4-2）上式里代表在時(shí)間內(nèi)顧客的到達(dá)數(shù)量，通過分析能夠了解到由式（4-1）、式（4-2）和式（4-3），推出（4-4）（4-3）以上結(jié)果由Matlab計(jì)算得出進(jìn)展成果2開始顧客到達(dá)并分類A類顧客B類顧客前n1臺為空前n1臺為空進(jìn)入前n1臺接受服務(wù)直接離開進(jìn)入前n1臺接受服務(wù)前n1+n2為空進(jìn)入第ni(n1

5、態(tài)后該系統(tǒng)為空閑的概率是（4-7）進(jìn)展成果2在優(yōu)化之后，該系統(tǒng)中顧客損失包含兩種，其一為正被服務(wù)的顧客數(shù)量大于或者等于n1時(shí)，A類顧客無法獲得服務(wù)就離去造成的損失，其二是正被服務(wù)的顧客數(shù)量是n（n1+n2）時(shí)，兩類顧客都無法得到服務(wù)所導(dǎo)致的損失。即總損失服務(wù)時(shí)間是(4-8)(4-9)(4-10)以上結(jié)果由Matlab計(jì)算得出(4-11)進(jìn)展成果2圖6各時(shí)間段顧客損失率變化圖7顧客總損失時(shí)間變化進(jìn)展成果2仿真案例二：圖書館借閱系統(tǒng)管理優(yōu)化書籍購入書籍編目書籍收藏書籍借閱圖8圖書館業(yè)務(wù)流程進(jìn)展成果2圖書借閱過程分析：1首先要檢索圖書，看是否存在該書，再看是否存在副本，要考慮是否可借2有

6、可借副本時(shí)，還要審核讀者身份，審核通過，才可借3為圖書借閱系統(tǒng)增加了圖書預(yù)借環(huán)節(jié)，當(dāng)無圖書副本時(shí)，考慮是否預(yù)借，并設(shè)計(jì)了預(yù)借暫存區(qū)進(jìn)展成果2圖9圖書館圖書借閱流程圖進(jìn)展成果2圖10圖書館圖書借閱系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型進(jìn)展成果2圖書借閱系統(tǒng)分析（1）系統(tǒng)安全性（2）系統(tǒng)公平性（3）系統(tǒng)方便性（4）圖書流通性第三部分『不足與展望』不足與展望3因?yàn)楸救说闹R水平很有限，在我的論文當(dāng)中肯定有著許多不成熟的地方。比如因?yàn)檎撐淖珜懙臅r(shí)間相對倉促，行文過程中有些地方可能沒有細(xì)細(xì)推敲，在汽車共享利用率優(yōu)化的研究當(dāng)中，給予部分顧客一定優(yōu)先權(quán)時(shí)對A類、B類顧客的劃分依據(jù)進(jìn)行了簡化；還有數(shù)據(jù)樣本選取的比

7、較小，使得仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定程度的影響；研究的方向較為單一，對于汽車共享利用率優(yōu)化的研究中，只考慮到了給部分顧客增加優(yōu)先權(quán)這一種優(yōu)化方法。而基于Petri網(wǎng)的圖書館借閱系統(tǒng)管理優(yōu)化中，只針對急需借閱某圖書的顧客設(shè)計(jì)了優(yōu)化方法，這些都只考慮到了部分的研究方向。不足與展望3之后的研究者在研究相關(guān)問題時(shí)，應(yīng)該利用更多時(shí)間來進(jìn)行詳細(xì)的研究，收集更多的相關(guān)數(shù)據(jù)，考慮到問題的不同方面，以增加研究的全面性及準(zhǔn)確性。與共享汽車?yán)寐视幸欢?lián)系的有共享車輛的調(diào)度問題，即如何去找到