修理车间服务系统(Matlab仿真).ppt

1、 修理车间服务系统12修理车间服务系统1.问题描述问题描述机器修理车间如图已知：（1）等待区足够大；（2）排队规则先进先出；（3）到达间隔服从指数分布1=1/10（台/天）；（4）修理时间服从负指数分布2=1/15（台/天）；求解：故障机器的平均等待时间；故障机器的平均等待队长；出口等修机器被修机器入口修理台修理区修理车间服务系统2.仿真目的仿真目的 1.求解：故障机器的平均等待时间；故障机器的平均等待队长；2.提高修理平台的利用率。34修理车间服务系统2.模型建立模型建立修理车间服务系统是一个典型的离散时间系统，属于单服务台、单队列服务系统，采用实体流图法建立其模型。1.实体实体(Entit

2、y)修理车间服务系统共有三个实体，即故障机器、修理平台及等待队列。修理平台是永久实体，其活动为“修理机器”，有“忙”和“闲”两种状态。故障机器是临时实体，它与修理台协同完成修理活动，有“等待服务”、“接受服务”等状态。等待队列作为一特殊实体，其状态以队列长度标识。52.事件事件(Event)“机器到达”事件和“机器结束排队”事件导致修理活动的开始，“机器修理完成后离去”事件导致“修理”活动的结束。其过程如图3.活动活动(Activity)修理车间服务系统有“排队活动”和“修理活动”。“排队活动”标志着排队队长发生变化，“修理活动”使队长变化或修理平台由“忙”到“闲”。故障机器到达故障机器到达平

3、台闲？平台闲？NY 置平台忙置平台忙 开始修理开始修理 修理完离开修理完离开 置平台闲置平台闲 排队等候排队等候64.进程进程(Process)机器生命周期进程包括：机器到达；排队等候，直到位于队首；进入服务通道；停留于服务通道之中，直到接受服务完毕离开。仿真模型中最关键的是机器到达事件和修理完毕事件的处理。单修理台排队系统中的机械进程，如下图等修机器被修机器入口修理台修理区出口7产生下一机器到达时间产生下一机器到达时间安排下一机器到达事件安排下一机器到达事件队列空？队列空？平台闲？平台闲？占用平台；从队列中移占用平台；从队列中移出机器出机器 产生修理时间产生修理时间 安排修理结束事件安排修理

4、结束事件 闲置修理平台闲置修理平台 机器离开机器离开YY 进入进入 队列队列 等待，直到位于队列等待，直到位于队列首且服务平台空闲首且服务平台空闲NN总控程序总控程序单修理台排队系统中的机械进程83.仿真模型的建立仿真模型的建立到达间隔、修理时间服从负指数分布的随机函数。设u为0,1均匀分布，则机器故障间隔时间的随机数x1=-(1/1)*lnu=-10lnu;每台机器的修理时间的随机数x2=-(1/2)*lnu=-15lnu。9 到达事件到达事件安排下一机器到达事件安排下一机器到达事件发生的时间发生的时间=TNOW+到达时间间隔到达时间间隔将到达时间放于实体属性中将到达时间放于实体属性中平台闲

5、？平台闲？置平台忙置平台忙安排修理完成事件；完成安排修理完成事件；完成时间时间=TNOW+修理时间修理时间 返回返回进入排队链表中进入排队链表中等待；开始等待等待；开始等待时间时间=TNOW 返回返回机器到达事件的处理框图 修理完成事件修理完成事件收集统计数据，累计收集统计数据，累计修理时间、修理次数修理时间、修理次数队列空否？队列空否？安排下一修理完成事件；完安排下一修理完成事件；完成时间成时间=TNOW+服务时间服务时间 返回返回 返回返回修理完成事件的处理框图NYY闲置修理闲置修理平台平台从队列链表中取出队从队列链表中取出队列头实体，累计等待列头实体，累计等待时间并处理链表时间并处理链表

6、104.仿真结果仿真结果仿真结果需要得出故障机器的平均等待时间、故障机器的平均等待队长仿真结果如下：请设定机器修理车间仿真系统的已维修的机器数（默认值100）：150故障机器的平均等待时间如下AveWaitTime=845.2923故障机器的平均等待队长如下AveQuLen=38.8776仿真结束115.仿真结果分析仿真结果分析1.由上述分析可知，u为0,1均匀分布机器故障间隔时间的随机数x1=-(1/1)*lnu=-10lnu;每台机器的修理时间的随机数x2=-(1/2)*lnu=-15lnu。可见机器故障间隔时间的随机数x1每台机器的修理时间的随机数x2，所以随着时间的增加，队长会呈现出增

7、强的趋势，Matlab仿真结果与下图：修理车间服务系统队长分布图12132.由于修理车间服务系统队长呈现增长的趋势，所以需维修机器等待的时间呈会有所增加，故各故障机器到来和离去的时间以及它们之间的差值也会逐渐增加。如下Matlab仿真图，红色曲线代表到来时间，蓝色曲线代表离去时间，到来时间和离去时间都呈现增加的趋势，且到来时间和离去时间的差值在逐渐加大。各故障机器到来和离去时间趋势图14153.各故障机器在系统中的停留时间和等待时间分析各故障机器在系统中的停留时间=等待时间+维修时间，故停留时间等待时间。在一开始时，车间有空余空间，随着故障机器维修数目的增加，故障机器在系统中的停留时间和等待时间会随之增加；当车间没有空余空间时，随着故障机器维修数目的增加，故障机器在系统中的停留时间和等待时间趋于稳定，不再呈现大幅度的变化。其Matlab仿真图如下：各故障机器在系统中的停留时间和等待时间图各故障机器在系统中的停留时间和等待时间16 谢谢！17