实验2单服务台单队列排队系统仿真21086.docx

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1、实验2排排队系统统仿真一、 学习目的的1 了解仿真真的特点点2 学习如何何建构模模型3 熟悉eMM-Pllantt基本的的对象和和操作4 掌握排队队系统的的特点与与仿真的的实现方方法二、 问题描述述 该银银行服务务窗口为为每个到到达的顾顾客服务务的时间间是随机机的，表表2.44是顾客客服务时时间纪录录的统计计结果表2.44 每个个顾客服服务时间间的概率率分布服务时间间（miin）概率密度度累计概率率10.10.120.20.330.30.640.2550.85550.10.95560.0551.0对于上述述这样一一个单服服务待排排队系统统，仿真真分析330天，分分析该系系统中顾顾客的到到达、等

2、等待和被被服务情情况，以以及银行行工作人人员的服服务和空空闲情况况。三、 系统建模模3.1 仿真目目标通过对银银行排队队系统的的仿真，研研究银行行系统的的服务水水平和改改善银行行服务水水平的方方法，为为银行提提高顾客客满意度度，优化化顾客服服务流程程服务。3.2系统建模模3.2.1 系系统调研研1. 系系统结构构: 银银行服务务大厅的的布局, 涉及及的服务务设备2. 系系统的工工艺参数数: 到到达-取取号-等等待-服服务-离离开3. 系系统的动动态参数数: 顾顾客的到到达时间间间隔, 工作作人员的的服务时时间4. 逻逻辑参数数: 排排队规则则, 先先到先服服务5. 系系统的状状态参数数: 排排

3、队队列列是否为为空, 如果不不为空队队长是多多少, 服务台台是否为为空6. 系系统的输输入输出出变量:输入变变量确定定其分布布和特征征值,顾顾客的到到达时间间间隔的的概率分分布表和和每个顾顾客被服服务时间间的概率率分布. 输出出变量根根据仿真真目标设设定. 包括队队列的平平均队长长、最大大队长、仿仿真结束束时队长长、总服服务人员员、每个个顾客的的平均服服务时间间、顾客客平均排排队等待待服务时时间、业业务员利利用率等等。3.2.2系统统假设1取号号机前无无排队，取取号时间间为02顾客客排队符符合先进进先出的的排队规规则3一个个服务台台一次只只能对一一个顾客客服务4所有有顾客只只有一种种单一服服务

4、5仿真真时间为为1个工工作日（88小时）6等候候区的长长度为无无限长3.2.3系统统建模系统模型型：3.2.4 仿真真模型1实体体：银行行系统中中的实体体是人（主主动体）2属性性：到达达时间间间隔、接接受服务务的时间间、接受受服务类类型3事件件：顾客客到达、开开始取号号、取号号结束、进进入队列列、出队队列、接接受服务务、服务务完成、离离开银行行。4活动动：到达达、取号号、排队队、服务务、离开开5资源源：取号号机、排排队的座座椅、服服务柜台台4 系统统仿真4.1 eM-plaant界界面与主主要控件件介绍123451. 实体：eM-PPlannt中包包括3类类实体：enttityy，coonta

5、aineer，ttrannspoorteer。Entiity，属于被被动体，本本身在系系统中不不能移动动，需和和主动资资源配合合才能移移动，常常用于生生产线上上的半成成品、仓仓库中的的货物等等；conttainner，属于被被动体，本本身在系系统中不不能移动动，需要要和主动动资源配配合才能能移动。做做容器使使用，在在conntaiinerr中可以以存储eentiity，如如集装箱箱、托盘盘、纸箱箱等；trannspoorteer属于于主动体体，在系系统中无无论主动动资源还还是被动动资源，均均可以移移动。常常用于带带动力的的实体，如如车辆、AAGV小小车、人人等。实实体在仿仿真系统统中必不不可少

6、，任任何系统统具有11个或者者1个以以上的实实体。2. toollboxxstoollboxxs是在在仿真过过程中需需要使用用的各重重控件包包括：mmateeriaal FFloww, RResoourcces, Innforrmattionn Fllow, Usser Intterffacee, TToolls等55个面板板。本课课程重点点学习：matteriial Floow,IInfoormaatioon FFloww, UUserr Innterrfacce三个个面板。下面分别介绍如下：connnecttionn，连接接线，表表示实体体的移动动（或者者资源之之间的关关系），如如顾客到到

7、达后取取号，则则顾客到到达资源源则与取取号机资资源。实实体从顾顾客到达达资源进进入取号号机资源源则二者者之间去去有coonneectiion连连接。EvenntCoontrrolller，仿仿真钟，仿仿真系统统钟必备备资源，有有且只能能有一个个，表示仿仿真过程程钟的时时间轴。sourrce，drain，开始和结束资源，仿真系统钟必备资源，可以有多个，表示仿真系统的开始点和结束点。一般来说一个资源对应一个活动，对应实体在其上的一个时间段。一个活动或者一个资源有两个事件，开始事件和结束事件。但是source和drain是一种特殊的资源，只有一个事件，它表示一个时间点，而不是时间段。singgleP

8、Procc，PaaralllellProoc，单单工作台台和并行行工作台台资源。可可以表示示任意的的加工活活动，如如顾客接接收银行行业务员员服务活活动，取取号机取取号活动动等。如如果只有有一个柜柜台提供供服务，则则使用ssingglepprocc，如果果有多个个柜台且且服务时时间和服服务方式式相同，则则使用PParaalleelPrroc。如如果有多多个柜台台且服务务时间和和服务方方式不同同，则使使用多个个sinngleeProoc。placcebuuffeer，bbufffer，等等候区。不不同之处处在于pplaccebuuffeer进来来的顺序序和出来来的顺序序没有关关系，而而bufffe

9、rr则保证证最先进进来最先先出去（FFIFOO，Fiirstt Inn Fiirstt Ouut），凡是是需要排排队等候候的地方方剧需要要用buuffeer或者者plaacebbufffer，一一般来说说buffferr更长用用一些，实实际的许许多排队队系统一一般都是是FIFFO的排排队规则则。linees，传传送带资资源。eentiity，cconttainner，ttrannspoorteer均可可以在其其上被传传送。常常用于运运输皮带带、链式式输送机机、辊子子输送机机等。tracck，道道路。上上述资源源中唯一一不带动动力的资资源，只只有主动动体才可可以在其其上运动动，enntitty和

10、cconttainner则则无法使使用trrackk资源。常常用于道道路、轨轨道。flowwconntrool，流流控。实实体在加加工过程程中根据据不同的的情况会会有不同同的流向向。methhod。前前面已提提及，除除了soourcce和ddraiin，其其他的资资源可以以表示一一个活动动（时间间段），具具有开始始事件和和结束事事件。eeM-PPlannt软件件中有很很多类和和对象，可可以简化化构建仿仿真系统统的过程程，因此此如果没没有特殊殊的要求求，一般般系统会会自动执执行。但但是，根根据实际际问题的的需要，需需要编制制自己的的开始事事件和结结束事件件。如本本实验中中，在对对顾客进进行服务务

11、前（开开始服务务事件），需需要考虑虑顾客的的服务时时间是多多少，系系统无法法自动完完成，则则必须使使用meethood创建建一个开开始服务务事件，插插入服务务台资源源中，通通过编程程实现任任意顾客客的服务务时间。Method是编程工具，而编程则是对事件的编程。Variiablle。全全局变量量，在CC语言中中，存在在全局变变量和局局部变量量，eMM-Pllantt中与其其相似，在在metthodd中定义义的变量量属于局局部变量量，但是是，某些些时候，某某个变量量需要在在不同的的motthodd中使用用，此时时则用到到全局变变量。tablle。表表，用于于储存数数据。 chaart，制制作各种种

12、图表3. FFrammeFramme 是是仿真系系统的工工作界面面，在FFramme中建建模并运运行仿真真系统。银行系统中，顾客取号后排队等着叫号，根据不同的排队号类别被分成了多个排队队列，取号后分成多个队列则有flowcontrol控制。在Frame中如图所示：顾客到达达（soourcce）后后取号（ssingglepprocc）根据据不同的的顾客类类型分类类（fllowcconttroll），分分为个人人客户和和企业客客户，分分别进入入个人客客户队列列和企业业客户队队列进行行排队。在在系统中中有3个个个人客客户服务务台（ssingglepprocc），如如果任何何一个个个人客户户服务台台为

13、空，则则查找个个人客户户队列如如果不为为空，则则选择最最早进入入的客户户进行服服务。系系统中有有n个企企业客户户服务台台，则使使用一个个多服务务台资源源（prralllelpprocc）表示示，任意意一个服服务台完完成对顾顾客的服服务后，顾顾客离开开（drrainn），它它们之间间的关系系用连接接线表示示（coonneectiion）。针对本实验的单服务台系统则可以简单表示为：4. 资源管理理器资源管理理器的功功能是对对资源进进行管理理；包括括MatteriialFFloww、Reesouurcees、IInfoormaatioonFllow、UUseIInteerFaace、MMUs、TTo

14、olls、其其功能与与toools中中的功能能相同。用用户可以以自己创创建新的的文件夹夹，创建建新的FFramme来实实现仿真真系统的的构建。5. conssoleeconssolee，控制制台，呈呈现编译译和调式式过程中中的各种种信息，包包括出错错信息、警警告信息息、输出出信息等等。4.2 完成排排队仿真真系统1. 启启动eMM-Pllantt Prrofeessiionaal开始程程序TTecnnomaatixxeMM-Pllantt 7.0 eM-Plaant Proofesssioonall打开后如如图所示示：2. 创创建新的的模型，点选菜单单栏FiileNeww Moodell出现下

15、图图：3. 新新增文件件夹点选Moodell，按鼠鼠标右键键，出现现objjectt的功能能表，选选择Neew Fooldeer然后选中中新建文文件夹并并右击出现现快捷菜菜单，选选择Reenamme进行行重新名名，名为“QuueueeSysstemm”。4.创建建新的FFramme，命命名为“QQueuueFrramee”选中QuueueeSysstemm文件夹夹，右击击，选择择Neww Framee，然后后右击FFramme重命命名5.创建建主要控控件（根根据个人人喜好，可可将Frramee最大化化）选中tooolss工具栏栏中的ssourrce按按钮，然然后在FFramme中单单击创建建s

16、ouurcee控件。用同样的的方法创创建buuffeer、ssingglepprocc、drrainn、evventtconntroolleer等控控件，同同时用cconnnecttionn将其连连接起来来。6. 创创建一个个实体选中MUUs目录录下的EEntiity，然然后按住住Ctrrl，并并拖到QQueuueSyysteem目录录下，就就复制过过来了，右右击改名名为peersoon。7.设置置各控件件属性双击soourcce，打打开其属属性对话话框，修修改Atttriibuttes选选项卡里里面的MMU值，单单击后面面的按钮钮，打开开sellectt obbjecct对话话框，选选择前面

17、面新建的的perrsonn，单击击OK。双击buuffeer按钮钮，先设设置Atttriibuttes选选项卡中中的Caapaccityy属性值值，将其其改为-1，表表示无限限量，单单击Appplyy，然后后选择ttimees选项项卡，将将proocesssinng ttimee改为00，单击击OK。双击Drrainn，将ttimees选项项卡中的的proocesssinng ttimee值改为为0，单单击OKK。双击Evventtconntroolleer，选选择seettiingss选项卡卡，根据据要求，设设置Daata为为开始时时间，EEnd为为结束时时，单击击OK。8. 创建MMeth

18、hod以以及Taableefille在toools工工具栏中中选择MMethhod按按钮和TTabllefiile按按钮，然然后在Framme中创创建相应应的Meethood和TTabllefiile，右右击弹出出快捷菜菜单，选选择Renaame进进行改名名，分别别创建66个Meethood和33个Tabllefiile。Methhod：resset、iinitt、enndsiim、aarriivallinttervvalttimee、cuustoomseeverrtimme、ccompputeequeeuellenggth；Tabllefiile：queeueTTab、ccusttomssT

19、abb、cuustooms20TTab。9创建建两个全全局变量量在toools工工具栏里里面选择择Varriabble按按钮，创创建两个个全局变变量：SSimuulattionnTimmes、QueueNumberCount，将两个全局变量中Value选项卡中的Data Type都改为integer，单击OK。10.修修改peersoon属性性在左边根根目录下下双击PPersson，弹弹出对话话框，选选择Custtom Atttribbutees选项项卡。单击neew按钮钮，新建建一个属属性变量量，Namee为arrrivvalttimee，Dataa Typee为tiime。单击OKK，返回

20、回前面对对话框，再再新建两两个类型型为tiime的的serrverrTimme和wwaittTimee的属性性变量。11.编编辑表格格属性设置QuueueeTabb第1列列的Dataa Typee为inntegger，第第2列的的datta ttypee为inntegger，第第3列的的Dataa Typee为reeal，第第4列的的Dataa Typee为inntegger，第第5列的的Dataa Typee为inntegger。设置CuustoomsTTab第第1列的的Dataa Typee为inntegger，第第2列的的Dataa Typee为inntegger，第第3列的的Dataa

21、 Typee为tiime，第第4列的的Dataa Typee为tiime，第第5列的的Dataa Typee为reeal。设置cuustooms220Taab的第第1列的的Dataa Typee为inntegger，第第2列的的Dataa Typee为tiime，第第3列的的Dataa Typee为tiime，第第4列的的Dataa Typee为tiime，第第5列的的Dataa Typee为tiime。操作：双双击quueueetabb表，出出现表格格窗口。单击表格格菜单栏栏中的fformmat innherrit forrmatt将其前前面的勾勾去点。选中第一一列，单单击foormaat

22、forrmatt，出现现lisst fformmat对对话框，将将Datta TTypee改为iinteegerr，单击击OK。其他表格格按同样样方法设置置。12. 编写写代码双击Meethood，在在里面编编写相应应的代码码，具体体见后面面代码。13. 控制制编写完代代码后需需要把mmethhod放放到相应应的位置置，来控控制仿真真的运行行，双击击souurcee，选择择conntrools选选项卡，将将Enttrannce属属性值设设为QuueueeSysstemm.QuueueeFraame.ArrrivaalInnterrvallTimme。双击siinglleprroc，选选择coo

23、ntrrolss选项卡卡，将EEntrrancce属性性值设为为 .MModeels.QueeueSSysttem. QuueueeFraame.CusstommSerrverrTimme同样设置置draain中中enttrannce属属性值为为.Moodells.QQueuueSyysteem.QQueuueFrramee.CoompuuteQQueuueLeengtth14.代代码Reseet代码码：isdodelleteeMovvablles;QueeueNNumbberCCounnt:=0;end;Initt代码isdoQueeueNNumbberCCounnt:=0;end;Ends

24、sim代代码istabb:taablee;dotabb.crreatte;Buffferr.sttatiistiics(tabb);bufffer.staatissticcs;QueeueTTab1,SSimuulattionnTimmes:=SSimuulattionnTimmes;QueeueTTab2,SSimuulattionnTimmes:=ttab4,11;QueeueTTab4,SSimuulattionnTimmes:=ttab9,11;QueeueTTab5,SSimuulattionnTimmes:=ttab6,11;tabb.deelette;sinngleeProoc.

25、sstattistticss(taab);CusstommsTaab11,SiimullatiionTTimees:=SiimullatiionTTimees;CusstommsTaab22,SiimullatiionTTimees:=taab55,1;CusstommsTaab33,SiimullatiionTTimees:=taab220,11;CusstommsTaab44,SiimullatiionTTimees:=taab115,11;CusstommsTaab55,SiimullatiionTTimees:=taab117,11;if SimmulaatioonTiimess00.

26、0 andd raand0.1125 andd raand0.2250 andd raand0.3375 andd raand0.55 annd rrandd0.6625 andd raand0.775 aand rannd0.8875 andd raand00.0 andd raand0.11 annd rrandd0.33 annd rrandd0.66 annd rrandd0.885 aand rannd0.995 aand rannd=1.00 thhen SiingllePrroc.ProocTiime:=600*6; endd;end;CompputeeQueeueLLenggt

27、h代代码isdoQueeueNNumbberCCounnt:=QueeueNNumbberCCounnt+11;QueeueTTab3,SSimuulattionnTimmes:=(QueeueTTab3,SSimuulattionnTimmes*(QQueuueNuumbeerCoountt-1)+Buuffeer.nnumMMU)/QueeueNNumbberCCounnt;if simmulaatioonTiimess=1 andd QuueueeNummberrCouunt=1 tthennCuustooms220Taab11,QuueueeNummberrCouunt:=QQueuu

28、eNuumbeerCoountt;Cuustooms220Taab22,QuueueeNummberrCouunt:=.arrrivvalTTimee;Cuustooms220Taab33,QuueueeNummberrCouunt:=00;Cuustooms220Taab44,QuueueeNummberrCouunt:=.seerveerTiime;Cuustooms220Taab55,QuueueeNummberrCouunt:=.sttatAAvgLLifeeSpaan-.seerveerTiime;elsseiff siimullatiionTTimees=11 annd QQueu

29、ueNuumbeerCoountt=220 tthennCuustooms220Taab11,QuueueeNummberrCouunt:=QQueuueNuumbeerCoountt;Cuustooms220Taab22,QuueueeNummberrCouunt:=.arrrivvalTTimee;Cuustooms220Taab33,QuueueeNummberrCouunt:=.arrrivvalTTimee-Cuustooms220Taab22,QuueueeNummberrCouunt-1;Cuustooms220Taab44,QuueueeNummberrCouunt:=.see

30、rveerTiime;Cuustooms220Taab55,QuueueeNummberrCouunt:=.sttataavgllifeespaan-.seerveerTiime;endd;end;5 实验验要求5.1 按按照上面面的介绍绍建立单单服务台台仿真模模型，并并给出各各个表格格中各数数据的含含义。5.2 在在练习上上述排队队系统仿仿真的基基础上，调调研真实实的银行行系统，增增加以下下几个功功能：（1） 服务窗口口从一个个增加为为多个；（2） 业务范围围从一种种增加为为多种（一一般客户户、企业业客户）；（3） 增加多个个ATMM取款机机。实验报告告提纲：（1） 仿真目标标（2） 系统调研研（3） 系统假设设（4） 系统建模模（5） 仿真模型型（6） 仿真结果果分析（7） 心得体会会