Элементы процедуры решения

События

При моделировании систем массового обслуживания совершаются некоторые СОБЫТИЯ. Все события в системе должны быть каким-либо образом зафиксированы, и должно быть учтено их воздействие на текущее состояние системы. Кроме того, необходимо определить, как нужно корректировать состояние системы в связи с воздействием на нее этих событий. События разделяются на две категории:

1. Основное событие – это такое событие, время возникновения которого можно запланировать заранее. Это, например, приход заявки, начало обслуживания и завершение обслуживания.

2. Вспомогательное событие – это событие, время возникновения которого невозможно запланировать заранее. Эти события возникают тогда же, когда и основные, но являются зависимыми, возникающими как следствие основных.

Таймер модельного времени

Так как работа модели связана с последовательным возникновением событий, то вполне естественно использовать понятие Таймер Модельного Времени в качестве одного из элементов модели системы. Для этого вводят специальную переменную и используют ее для фиксации текущего времени работы модели. Опишем теперь некоторые специфические свойства таймера модельного времени.

Когда начинается моделирование, таймер модельного времени обычно устанавливают на нулевое значение. Разработчик сам решает вопрос о том, какое значение реального времени принять за точку отсчета. Например, началу отсчета может соответствовать 8 ч утра первого моделируемого дня. Разработчик также должен решить вопрос о выборе величины единицы времени. Единицей времени может быть 1 с, 5 с, 1 мин, 20 мин или 1 ч. Когда единица времени выбрана, все значения времени, получаемые при моделировании или входящие в модель, должны быть выражены через эту единицу.

На практике значения модельного времени должны быть достаточно малыми по сравнению с реальными промежутками времени, протекающими в моделируемой системе. В данной системе обычно выбирают единицу времени, равную 1 мин. Если при моделировании некоторой системы при текущем значении модельного времени ее состояние изменилось, то нужно увеличить значение таймера. Чтобы определить, на какую величину должно быть увеличено значение таймера, используют один из двух методов:

1. Концепция фиксированного приращения значений тайме ра.

При таком подходе увеличивают значение таймера ровно на одну единицу времени. Затем нужно проверить состояние системы и определить те из запланированных событий, которые должны произойти при новом значении таймера. Если таковые имеются, то необходимо выполнить операции, реализующие соответствующие события, снова изменить значение таймера на одну единицу времени и т.д. Если проверка покажет, что для нового значения таймера не запланировано ни одного события, то произойдет передвижение таймера непосредственно к следующему значению.

2. Концепция переменного приращения значений таймера.

В этом случае условием, вызывающим приращение таймера, является наступление времени «близкого события». Близкое событие – это то событие, возникновение которого запланировано на момент времени, равный следующему ближайшему значению таймера модельного времени. Колебания приращения таймера от случая к случаю объясняют выражение «переменное приращение времени».

Следует заметить, что выгоднее использовать концепцию переменного приращения значений таймера, т.к. при нем можно избежать обработки в промежуточные моменты времени, когда не планируется выполнение никаких событий. В рассматриваемой задаче с одним обслуживающим прибором и очередью будет использована именно эта концепция. И один из способов определения времени ближайшего события заключается в составлении списка моментов времени, в которые запланированы выполнения различных основных событий. Когда приходит время наращивания значения таймера, в этом списке должно быть найдено ближайшее событие. (Если список моментов времени отсортирован в порядке возрастания, то никакого поиска не требуется. Таймер просто установится в нужное значение в соответствии с первой позицией списка). Затем таймеру должно быть придано его значение, и управление должно быть передано в ту часть модели, где обслуживается событие, о котором идет речь.

Завершение моделирования

Обычно после какого-то момента времени наступает необходимость прекратить моделирование. Например, нужно предотвратить приход новых заявок в систему, но обслуживание надо продолжать до освобождения системы. Одним из способов является введение в модель основного псевдособытия, называемого завершением моделирования. Тогда одной из функций модели будет планирование этого события. Момент времени, наступление которого должно вызвать остановку моделирования, задается обычно в виде числа. Таким образом, в процессе моделирования нужно проверять, является ли событие «завершение моделирования» следующим событием. Если «да», то в таймере устанавливается значение времени конца моделирования, а управление передается процедуре, которая отрабатывает завершение моделирования.

Алгоритмизация модели

Мы рассмотрели различные элементы, из которых формируется модель системы обслуживания с одним прибором и очередью. Последним шагом является сбор этих элементов в единую общую модель. В общем виде логическую схему модели можно представить в виде блок-схемы на рис. 2.

Теперь наша задача состоит в создании машинной модели на ЭВМ, которая позволит изучить поведение системы в течение времени моделирования. Иначе говоря, нужно реализовать эту блок-схему на ЭВМ, используя блоки и операторы языка GPSS.

Рис. 2. Блок-схема GPSS-модели