1、flesim交通仿真软件应用 实训报告交通仿真软件应用实训报告 系 别 经济与管理系 专 业 交通运输 班 级 13级交通运输二班 学生姓名 学 号 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
2、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
3、。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。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。三、实训
4、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。我们希望通过仿真模型找到这个车间的瓶颈所在,以回答如下问题:检验台能否及时检测加工好的产品?或者检验台是否会空闲?缓存区的大小重要吗?2、概念模型图1-1 概念模型表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
5、体类型代表不同类型的产品,分别标为1、2、3Processor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3、模型运行图图1-2 模型运行图4、运行状态图表 图1-3 暂存区运行图 图1-4 处理器运行图 图1-5 吸收器运行状态 图1-6发生器运行状态图表1-2 排队系统模型各种实体的汇总报告 表1-3 排队系统模型各种实体的状态报告表 5、结果分析及改进1)仿真结果分析 从处理器状态饼图中得出该系统的处理器有80%
6、以上的时间处于工作状态,少于20%的时间处于加工状态,工作时间比较合理;从图中可以看出,检验台工作的时间占总仿真时间的98.5%。通过这些状态图,我们可以很容易的发现检验台是瓶颈所在,而非那三台加工机床。从模型仿真数据总报告表中可以看出该系统中的邮件在处理器处逗留时间较长,时间较长的原因是邮局服务窗口不多,服务时间较长,从而降低了服务窗口的利用率,增加了处理时间。2)模型改进 运行一段时间后,发现两个暂存区均有堆积。可以再增加一个检验台,有效地解决货物堆积问题。(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-
7、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
8、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、概念模型图2-1 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表2-1 模型设计所需要的元素模型元素系统元素备注
9、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3、模型运行图图2-2 模型运行图4、运行状态图表 图2-3 暂存区运行图 图2-4 处理器运行图 图2-5 吸收器运行状态表2-2 汇总报告表2-3 状态报告5、结果分析及改进 1)仿真结果分析 从处理器状态饼图中得出该系统的四个处理器基本有70%的时间处于空闲状态,30%左右的时间处于加工状态,工作时间不到一半;从模型仿真数据总报告表中可以看出该系统中的邮件在处理器处逗留时间较长,服务
10、时间较长,从而降低了服务窗口的利用率,增加了处理时间。 2)模型改进 要解决该系统处理器处理时间长的问题,可通过增加操作员或处理器的办法来解决该问题。 (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。系统数据 :垃圾到达的时间间隔服从均值为15,标准差为3的正态分布; 分拣垃圾
11、的时间间隔服从最大值为7的指数分布; 储存垃圾的容器容积各为500单位; 垃圾经过分类处理后需要起重机和叉车运送到储存容器。2、概念模型图3-1 概念模型表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3、模型运行图图3-2 模型运行图4、运行状态
12、图表 图3-3 暂存区运行图 图3-4 分解器运行图 图3-5储液罐运行状态饼状图 图3-6起重机运行状态饼状图 表3-2 汇总报告表3-3 状态报告5、结果分析及改进1)仿真结果分析 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。 2)模型改进 可以考虑增加存储设施或者输出设施(比如增加一个吸收器)来解决这个问题(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
13、在托盘上输送出去的。系统数据: 订单到达:平均每小时产生10个订单,到达间隔时间服从指数分布。 产品到达:产品拣选时间服从指数分布,根据订单确定每种产品的需求数量。 产品包装:固定时间10秒2、概念模型图4-1 概念模型表4-1 模型设计所需要的元素模型元素系统元素备注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
14、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3、模型运行图图4-2 模型运行图运行状态图表4、 图4-3 合成器运行图 图4-3 发生器运行图 表4-2 物流配货系统模型各种实体的总报告表表4-3 物流配货系统模型各种实体的状态报告表5、结果分析及改进 1)仿真结果分析 从合成器状态饼图中得出该系统的处理器有91.3%的时间处于空闲状态,3.6%的时间处于加工状态,工作时间不到一半 2)模型改进 要解决该系统处理器处理时间长的问题,可通过增加操作员或处理器的办法来解决该问题。(五)、分解器、多功能处理器等对象的使
15、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
16、中。 2、概念模型图5-1 概念模型表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3、模型运行图图5-2 模型运行图4、运行状态图表 图5-3 暂存区运行图 图5-4 分解器运行图 图5-5处理器运行图 图5-6复合处理器运行表5-2 分解器、多功能处理器等对象的使用总报告表 表5-3 分解器、多功能处理器等对象的使用总状态报告表5、问题解答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
17、效率。(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 概念模型表6-1 模型设计所需要的元素模型元素系统元素备注发生器产品输入发生器毎60s产
18、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3、模型运行图图6-2 模型运行图4、运行状态图表 图6-3 处理器运行图 图6-4 发生器运行状态 表6-2 为仓库设定最高和最低库存水平的总报告表表6-3 为仓库设定最高和最低库存水平的状态报告表5、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 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
19、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、问题解答如
20、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。四、实训心得 经过两个星期的flexsim应用软件实训,我大致能够掌握此款软件的使用方法,在处理一些简单的实际问题时,能够利用软件做出模型,并进行数据分析,得出大致结论。可以体会得出,flexsim软件是学习物流管理专业的有利工具,其优越的仿真性使系统模拟能达到相当高的水准,从而省略相当多繁杂的步骤,节省资金与时间。 Flexsim软件应用需要良好的空间想象能力,能够预先在脑中模拟大致构成,才能展开后续工作。另外,细心,条理清晰是必不可
21、少的品质。各项实物之间关系错综复杂,链接对象、顺序一旦出错便会导致完全不同的实验结果。因此,只有熟练地勾画模型的整体概念,并正确地链接,设置参数,一遍遍调试才能达到理想的效果。 在实训中,难免会遇到困难,一些无法完全弄懂的参数和设置没有及时弄懂,导致后期设置工作进行得缓慢。在系统地了解了相关参数、设置名称、功能后,工作才顺利地完成。在与辅导老师的沟通和共同探索中,也学习到很多教材中没有的知识,感觉受益匪浅。意见建议:两星期的实训结束,感觉意犹未尽。对于此次的实训,我觉得辅导老师可以利用相对集中的时间做一些更多的专业讲解。比如软件的一些常用、不常用的控件功能,一些简易的编程方法,还有自主设计模型时的步骤方法等等。这样的讲解不仅是对不太熟悉软件应用的同学的复习提升,更是对一些感兴趣的同学的鼓励和促进。 最后,感谢辅导老师的辛勤工作,特别是老师对于我疑问的不吝解答,其耐心与细心令我感动。指导教师考核意见评语: 成绩评定:指导教师签字: 年 月 日
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