交通仿真软件应用实训报告.pdf

一、前 言（一）实训目的 交通仿真软件应用是交通运输专业重要的实践课程，是计算机技术在交通运输领域的一个重要应用。VISSIM仿真软件它不仅可以复现交通流时空变化的技术、为交通道路设计规划提供技术依据，而且还可以对各种参数进行比较和评价，以及环境影响的评价等。同时，交通仿真系统通过计算机动画手段能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况。Flexsim仿真软件针对运输系统进行系统建模，并在电子计算机上编制相应应用程序，模拟实际物流系统运行状况，并统计和分析模拟结果，用以指导实际交通运输系统的规划设计与运作管理。通过实训，使学生加深对仿真软件应用的理解，培养学生使用专业仿真软件的能力，增强学生解决应用问题的能力。（二）实训准备 1、借阅或购买实用系统建模与分析的相关书籍，了解仿真基本知识。2、上知网数据库查找 flesxim 的相关论文学术文献，了解系统仿真最新的研究发展动态。3、查找仿真软件 flesxim 的相关资料，了解相关知识。（三）实训要求 为了确保实训顺利进行，圆满成功，培养同学们良好的习惯，增强修养，提高个人素质，特制定如下实训要求：严格遵守机房管理要求，穿鞋套方可进入机房。实训安全第一，严防意外伤害，按规定操作，不准带电插拔仪器设备。实训室内禁止饮食，禁止吐痰，严禁吃口香糖。禁止在实训室内喧哗、嬉戏、争斗，保持安静，轻声讨论。注意个人职业形象，衣冠整齐,女生不能披头散发、不穿超短裙（裤）和吊带衣（裙）；男生衣服扎腰，不穿短裤、拖鞋。不准恶意破坏仪器设备，设备若有损坏及时向指导老师报告。不准无故旷课、迟到、早退；若有特殊情况，需事先请假，征求许可。旷课 3 节，实训成绩不及格，3 次迟到算旷课 1 节。每一个实训时间内，不允许随便离开实训室，若确有急事，需征得指导老师同意后方可离开。实训结束后，整理复原仪器设备、桌椅，清洁四周环境，待检查后，方可离开。交通仿真软件应用实训报告【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】实训过程中做好数据记录、晚上写实训日记，按规定时间、规定格式上交实训报告。二、实训内容（一）、多产品单阶段制造系统仿真与分析 1、系统描述 现在，我们来看看某工厂加工三种类型产品的过程。这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。这个车间有三台机床，每台机床可以加工一种特定的产品类型。一旦产品在相应的机床上完成加工，所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。质量合格的产品就会被送到下一个车间。质量不合格的产品则必须送回相应的机床进行再加工。2、概念模型 图 1-1 概念模型 3、模型设计所需要的元素 表 1-1 模型设计所需要的元素 模型元素 系统元素 备注 Flowitem 产品 不同实体类型代表不同类型的产品，分别标为 1、2、3 Processor 机台，检验台 进行不同的参数定义以表征不同的机台和检验台 Queue 暂存区 两个暂存区，分别表示待加工暂存区和待检验暂存区 Source 待加工产品库 产品的始发处，连续不断的提供待加工产品 Sink 成品库 产品加工并通过检验后的最终去处 4、模型运行图及运行状态图表 图 2-1 概念模型 图 1-3 暂存区运行图 图 1-4 处理器运行图 图 1-5 发生器状态图 图 1-6 吸收器状态图 表 1-2 状态报告 表 1-3 汇总报告 5、分析及改进 从处理器的饼状图可以发现该系统中的处理器 78.5%的时间处于加工状态，31.5%的时间处于工作状态，从暂存区的饼状图可以发现 8%的空间是控线区域，说明暂存区得到有效利用。可以加快处理器的处理时间以提高系统效率。(二)、自动分拣系统仿真 1、系统描述 一个大型分拣系统的空间布局如图 8-1（a)所示。分拣传送带的空间结构图如图 8-1(b)和图 8-1(c)所示。在如下的一个分拣系统中，沿一条传送带传送的货物，根据各自的品种被分别送至不同的操作台，经检验打包后，被取走；检验不合格的货物由一条传送带送往检修处。分拣系统的流程描述和系统参数如下：四种货物 La、Lb、Lc、Ld 各自独立到达高层的传送带入口端；La的到达频率服从正态分布函数 normal（400,50）秒；Lb的到达频率服从正态分布函数 normal（200,40）秒；Lc的到达频率服从均匀分布函数 uniform（500,100）秒；Ld的到达频率服从均匀分布函数 uniform（150,30）秒；四种不同的货物沿一条传送带传送，根据品种的不同由分拣装置将其推入到四个不同的分拣道口，经各自的分拣通道到达操作台。每一个检验包装操作台需操作工一名，货物经检验合格后打包，被取走。每检验一件货物占用时间为 uniform（60,20）秒。每种货物都可能有不合格产品。检验合格的产品放入箱子里；不合格的通过地面传送带送往检修处进行修复；L_a的合格率为 95%；L_b为 96%；L_c为 97%；L_d为 98%；传送带的传送速度选默认速度。对上述传送分拣系统进行建模，模拟系统一天 8 小时的运行状况，并完成思考题。2、概念模型（a）概念模型图 (b)分拣传送带的空间结构图 (c)传送带空间布置的俯视图 图 2-1 概念模型 3、模型设计所需要的元素 表 2-1 模型设计所需要的元素 模型元素 系统元素 备注 Flexsim临时实体 需要分拣的临时实体 Source 发生器 产生临时实体 Queue 暂存区 等待检验的地方 分拣传送带 分拣临时实体 Processor 处理器 对分拣后的实体进行传入暂存区 Absorber 吸收器 离开分拣中心 4、模型运行图及运行状态图表 图 2-2 模型运行图 图 2-3 吸收器运行图 图 2-4 处理器运行图 图 1-5 发生器运行状态 表 2-2 状态报告 表 2-3 汇总报告 5、结果分析及改进 由图可知发生器生产效率高，而暂存区为空，可知发生器产生货物数量少，所以可以增加发生器的数量。同时处理器的空闲时间较多，四个处理器只有两个操作员，操作员数量少，应该再增加两个操作员。也可能是由于传送带的速率太低，所以也可以适当提高传送带的速率。（三）、垃圾回收场仿真与分析 1、系统描述 近几十年来，由于人类的滥砍、滥伐，无情的破坏我们的大自然，地球上能用的资产和能源逐渐地减少，环保团体发现如果我们不再注重保护环境，终有一天我们会失去地球这个美好的家园。所以近年来，环保团体大力的提倡垃圾回收，位于某地的一家垃圾回收站，把回收来的资源分成铁铝罐、保特瓶和塑胶三大类后存储起来。下面这个模型就是对该资源回收站的仿真。2、概念模型 图 3-1 概念模型 3、模型设计所需要的元素 表 3-1 模型设计所需要的元素 模型元素 系统元素 备注 Flowitem 实体 回收到的垃圾 Source 发生器 产生垃圾 Queue 暂存区 垃圾暂存区 Separator 分解器 垃圾分拣装置 将回收到的垃圾分拣后输出 Conveyor 传送带 传送设备 FlowNode 流节点 传送设备 Reservoir 储液罐 垃圾存储容器 Rack 货架 垃圾存储容器 Crane 起重机 垃圾搬运设备 Transporter 叉车 垃圾搬运设备 4、模型运行图及运行状态图表 图 3-3 暂存区运行图 图 3-4 暂存区运行图 图 3-6 分解器运行图 表 3-3 状态报告 表 3-2 汇总报告 5、结果分析及改进 运行一段时间后，发现暂存区 9、10、11 货物堆积较多，货架也有堆积。可以增加储液罐和货架。货物堆积导致货物等待时间过长，可以再添加一台叉车。（四）、物流配货系统仿真与分析 1、系统描述 一个小型的发货商有 10 种产品运送给五个客户，每个客户有着不同的订单，这个发货商的 10 种产品都有很大的供货量，所以，当有订单来时，即可发货。产品是放在托盘上输送出去的。2、概念模型 图 4-1 概念模型 3、模型设计所需要的元素 表 4-1 模型设计所需要的元素 模型元素 系统元素 备注 订单 产品拣选 产 品 产品 满载托盘 4、模型运行图及运行状态图表 图 4-2 模型运行图 图 4-3 合成器运行图 图 4-4 传送带运行图 图 4-4 吸收器运行图 表 4-3 状态报告 表 4-2 汇总报告 5、结果分析及改进 由合成器饼状图可知合成器的加工与收集所占比率相当，可以通过减少货物收集时间，增大处理订单的数量，来增大合成器的加工率，从而提高系统的整体效率（五）、分解器、多功能处理器等对象的使用 1、系统描述 每隔 20 秒一份原材料进入分解器，并被分为三份，分别进入下述三条不同的加工路径。路径一：原材料进过 S 型输送机到达组合器。每八分原材料被放置在一个托盘上，并经过后续的输送机器运送到吸收器。路径二：原材料经过输送机到达多功能处理器。在多功能处理器上，原材料经过三道加工工序，工序一二三分别需要 3 秒钟、4 秒钟、5 秒钟，其中工序二需要一名操作员参与才能进行。完成三道工序后，运输车将车辆产品运送到货架上存放。路径三:原材料沿着流节点到达堆放区，此堆放区需要积累 10 分原材料才会将其一份一份地送至处理器加工，每份加工时间是 20 秒。加工完成的产品会放置在后续的堆放区中等待操作员将其运送到相应的吸收器中。2、概念模型 图 5-1 概念模型 Textured Colored Box 货物 货物为同一类型，分别由 Source2-Source10服从指数分配方式发送。Pallet 托盘 不同的包装使用不同的托盘，共记 5 种，分别标记为 1，2，3，4，5，由 Source1分别在不同的时间段放出。这里，我们用一个标有类型值的空托盘表示来自于一个顾客的订单。Combiner 包装机 根据全局表进行包装。Source 原材料库 产生托盘和货物。Conveyor 传送带 运送包装好的货物。Sink 成品库 货物包装后的最终去处 原材料 分拣 加工 吸收处理 3、模型设计所需要的元素 表 5-1 模型设计所需要的元素 模型元素 系统元素 发生器 供应原材料 暂存区 储存产品 处理器 加工产品 传送带 传送产品 货架 储存 叉车 搬运产品 堆垛机 搬运产品 操作员 操作机器 4、模型运行图及运行状态图表 图 5-2 模型运行图 图 5-3 处理器运行图 图 5-4 合成器运行图 图 5-5 分解器运行图 图 5-3 复合处理器运行图 表 5-3 状态报告 表 5-2 汇总报告 5、分析及改进 问：能不能在该系统的暂存区 14 中添加一个处理器？通过仿真我们发现在暂存区 14 前面增加一个处理器，不仅不会影响系统的正常运行，还可以提高暂存区的空间利用效率。所以可以添加一个处理器。（六）、为仓库设定最高和最低库存水平 1、系统描述 仓库中存放着四中类型的产品，每种产品放在不同的货架中，每种产品的库存量保持在 410 的恒定水平。针对这一要求，我们这样设计位置：首先打开输入端口，关闭输出端口。当货物进入货架时，判断货架中的货物数量，当货物数量超过最低值时打开输出端口，允许货物出库；当货物的数量达到最高值时，关闭输入端口，同时保持输出端口打开，使货物只进不出。货物离开货架时，判断货架中的货物数量，当货物数量降低到最低值时，关闭输出端口，打开输入端口，使货物只进不出。2、概念模型 图 6-1 概念模型 3、模型设计所需要的元素 表 6-1 模型设计所需要的元素 4、模型运行图及运行状态图表 图6-2 模型运行图 图 6-3 发生器运行图 图 6-4 处理器运行图 图 6-5 吸收器运行图 图 6-5 货架运行图 表 6-3 状态报告 表 6-2 汇总报告 5、分析及改进 问：如何为设置仓库的最大库存和最小库存？最大库存在货架中有相应的属性。安全库存的话，可以在离开触发里面用 content命令判断容量，来进行到达安全库存之后进行相应的补货或者停止出货逻辑。（七）、货物的拆箱、贴标和入库 1、系统描述 模型元素 系统元素 备注 发生器 产品输入 发生器毎60s产生一个客户 货架 产品存放 客户停留的地方 处理器 处理产品 处理邮件所需的时间 吸收器 产品输出 经过处理的邮件 堆垛机 搬运货物 利达公司采购的小花朵碗入库前都需要拆箱，重新贴上利达公司的标签才能入库，每箱被随机拆成15不等，拆分后的小花朵碗进过传送带到达加工区进行贴标签，每份贴标签的时间为 2 秒。贴标后的小花朵碗被随机分配到 5 个暂存区等待装入托盘后入库。5 个暂存区的每托盘所装的数量分别为 6 件、3 件、4 件、5 件、2 件。2、模型概念 图 7-1 模型概念 3、模型设计所需要的元素 模型元素 备注 发生器 产品输出 暂存区 货物储存 处理器 货物加工处理 合成器 分拣 货架 货物储存 表 7-1 模型设计元素 4、模型运行图及运行状态图表 图 7-2 模型运行图 图 7-3 处理器运行状态图 图 7-4 发生器运行状态图 图 7-5 分解器运行状态图 图 7-6 合成器运行状态图 表 7-2 汇总报告 表 7-3 状态报告 5.分析及改进 问：如何在全局表中读取数值和写入数字？在工具菜单中选择全局表，在 Global Table 菜单栏中点击 Add，重新命名表名，设置行列和数据类型，并且在行列中写入数值。三、实训心得 转眼间，持续半个多月的 Flexsim 软件学习就结束了。通过这么长时间的 Flexsim 软件的学习，让我了解了很多平时理论学习所学不到的东西。实践的重要性更加的深入我心中。通过这次实训我认识到了 Flexsim 软件把我们日常学习的与专业相关的知识紧密的结合在了一起，这让我深刻的认识明白学习是一个环环相扣的环节。同时，我也了解到这项工作的复杂性，增强感性认识，并可从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式，将我们所学到的专业知识和软件操作相结合，提高了我们的专业素质和能力，也增强了我们对所学专业的认识，提高学习专业知识的兴趣，切身体会到工作中不同当事人面临的具体工作与他们之间的互动关系，对针对这些操作每天都有不同的加工处理 加工处理 仓库 产品 分配处理 加工处理 加工处理 加工处理 心得体会，而且发现了不同的问题，使我们在实训中充分发挥主观能动性，真正理解并吸收课堂中所学到的知识。为将来走上工作岗位中打下良好的基础，可以说在这次实训中我收获丰厚。在这次的实训中，我学到了许多书本上学不到的知识，将书本上的理论知识与实践相结合，让我明白了实践是检验真理的唯一标准，只有到实际中去，才能真正认识理论其中的意义。同时这次实训让我更加深刻的认识到，随着国民经济的持续快速发展，现代物流业在起步阶段呈现出良好的发展势头，但总体上看，现代物流业的总体发展水平较低，尚处于起步阶段，与现有发展与良好的区位交通优势和旺盛的市场需求不适应，在发展进程中还存在着许多问题和制约因素。当然我们也看到其中有很大的发展潜力，所以对于物流的发展我是很有信心的，学好专业的知识势在必行。理论与实践相结合才更有价值。在实训学习过程中，将理论用于软件操作中，我收获很多。真正理解了如何通过 Flexsim 软件实现对生产车间流水线的仿真运作。在实训中，余老师严谨的态度和认真负责的精神给我们上了生动的一课。在我发生错误和迷惑不解的时候，余老师孜孜不倦的教诲和引导让我对所学的知识和 Flexsim 软件的应用更加清晰。很高兴能有这次的实训机会。指导教师考核意见 评语：成绩评定：指导教师签字：年 月 日