系统仿真simio实践报告

1、四川大学课程实验报告课程名称：系统仿真综合实验实验名称：系统仿真综合实验指导教师:学生姓名:学号:学院:专业:实验日期:实验地点：工商学院大楼实验成绩:四川大学工商管理学院实验中心制2011年10月系统仿真综合试验报告一、实验目的：系统仿真是运用仿真软件（如simio）创造模型来构建或模拟现实世界的虚拟实验室，它能过帮助你探寻你所关注的系统在给定的条件下的行为或状态，它还能帮助你在几乎没有风险的情况下观察各种改进和备选方案的效果。通过本次系统仿真综合实验，掌握并能熟练使用系统仿真软件simio,利用simio建立模型，能体验其3D动画效果，并根据需求设定系统参数，如server的process

2、ingtime、InitialCapacity，source的interarrivaltime参数等。运行并分析系统各个资源的利用率，及服务等待时间，能发现系统存在的问题并进行改进，比较改进前后的系统资源利用率和服务等待时间，多次改进比较之后能得到一个较好的改进方案。二、实验地点及环境：四川大学工商管理学院的学院大楼综合实验室，运用PC机及simio系统仿真软件，在刘老师的指导下完成此次系统仿真实验。三、实验内容及过程分析：根据实验要求建立模型如下：首先建一个source并更名为arrive，司机从此处到来的时间为均值1.2分钟的指数分布，故设置interarrivaltime参数值为Rand

3、om.Exponential（1.2），并选择units为minutes。司机到来之后第一件事是登记，所以建两个server更名为DJY1和DJY2，分别为两个登记员，由于登记时间（分钟）服从三角分布（1.8，2，2.2），故设置processingtime为Random.Triangular（1.8,2,2.2），并设置units为minute。登记之后只有一部分人需要笔试，为了建模方便，中间建立一佻I更名为zzz,设置其processingtime为0,此server没有实际意义，仅仅是为了建模方便。经过zzz的所有司机中15%的司机需要笔试，不需要笔试的人就直接去照相。所以建立两个ser

4、ver，分别命名为BS和ZX,由于笔试的时间（分钟）为三角分布（18，20，25），所以BS的processingtime设置为Random.Triangular（18,20,25），并设置units为minutes；由于照相点的工作速度是每小时60个左右司机（服务时间均值为1分钟的指数分布），所以ZX的processingtime设置为Random.Exponential（1），并设置units为minutes。司机照相完成之后1分钟即可领取执照离开，所以再建一个server更名为LJZ，设置其processingtime为1，并设置units为minutes，由于此处每个人都只需等待一分钟

5、即可离开，故不需要排队时间，为了排除此处排队的影响，设置其InitialCapacity为1000（相当于一个极大值，即在此容量下，此处不会出现排队时间）。最后还需要一个sink，更名为Exit,司机办完驾照后从此离开。建立以上服务站后需要把这些服务站连结起来，用connector连结各个服务站如下图。由于登记之后只有15%的司机去笔试，所以设置connector5的selectionweight为0.15，同时设置connector6的selectionweight为0.85。最后还需要一个modelentitydefaultentity，选择其projectsymbols为man6。然后运

6、行，结果如下所示（由于实验中LJZ这个server没有等待时间，只有固定的一分钟，故，下面不予分析）：（模型Connector3ConnectorlConnector57.7.7.ConnectorGConnectorConneclor2Connec二二arriveConnectorsConnector?（模型Connector3ConnectorlConnector57.7.7.ConnectorGConnectorConneclor2Connec二二arriveConnectorsConnector?通过24小时的模拟实验，得到各个资源利用率及等待时间如下表：serverholdingti

7、me（minutes）利用率（%）minmaxavgDJY10.020.95.886.3DJY20.015.93.282.0BS0.0858.7424.999.6ZX0.016.32.075.3通过上表可以看出BS（笔试）的资源最紧张，利用率高达99.6%,等待时间也是最长的，平均等待时间为425分钟，最多等待时间更是达到858分钟。通过以上数据说明，系统存在一个严峻的问题，即是BS资源严重短缺，故,我们需要扩大笔试考场的容量，经过多次实验分析比较如下：InitialCapacityholdingtime（minutes）利用率（）minmaxavg10.0858.67424.8899.593

8、0.072.6014.6786.1650.021.771.1555.7170.03.830.0441.50上表所示是对于不同笔试考场容量下的BS的等待时间及利用率；综合考虑应该选择考场容量为5，此时等待平均时间只有1分钟多一点，最长等待时间为21分钟，利用率55.71%,与其它server的等待时间及利用率相当，故在模型一的基础上修改设置BS的InitialCapacity参数为5，运行如下:iDMDefauEtEntityarrive结果分析:（模型二）serverholdingtime（minutesiDMDefauEtEntityarrive结果分析:（模型二）serverholding

9、time（minutes）利用率（%）minmaxavgDJY10.015.04.080.6DJY20.011.22.778.3BS0.021.81.255.7ZX0.012.51.876.2经过修改之后的系统，从各种指标看出基本处于一个正常的水平，各个server的平均等待时间基本控制在14分钟内，各个server利用率基本可以控制在55%80%之间。最长等待时间不超过22分钟。下面根据分理处的经理的要求做进一步优化比较：改善方案一：增加一个照相点此模型在模型二的基础上多了一个照相点，现在有两个照相点，即ZX1和ZX2,两个照相点的时间参数processingtime设置为Random.Ex

10、ponential（1）；为了建模方便，多增加了一个server即是ZZZ1，设置其processingtime为0,其他均不变；如下图所示：8门訂*22212。口口田08门訂*22212。口口田05.811訂化27BConnectorSBConnectorlOserverholdingtime利用率minueraiuiitnncy|avg（%）lllCLADJY10.029.94.685.2DJY20.021.63.681.8BS0.011.60.852.8ZX10.08.00.542.1ZX20.05.20.441.8通过上表和之前的系统运行结果比较分析如下：1、增加照相点之后，照相点的利

11、用率变低了由原来的76.2%降到了42%左右，说明照相点的压力减小了，平均等待时间也由原来的1.8分钟降到了0.5分钟。2、BS的等待时间也有一定的减少，由原来的最长等待21.8分钟减少到最长只需要11.6分。3、DJY1和DJY2（登记处）的最长等待时间有一定的上涨。改善方案二：增加一个登记工作人员此模型在模型二的基础上增加一serverDJY3,如下图所示，参数设置同DJY1和DJY2：Connector!ConnectorsConnectorllConnectorsConnectors通过上表可得到以下结论：Connector!ConnectorsConnectorllConnector

12、sConnectors通过上表可得到以下结论：1、和模型二比较登记等待时间明显有所下降，平均等待时间由34分钟下降到1分钟左右，利用率也有所下降，明显减轻了登记员的负担；2、和模型二比较笔试等待时间和利用率没有太大变化；照相等待的时间有所增加；模型三和模型四的综合比较如下：模型通过系统的平均时间平均利用率系统24小时服务人数模型三5.3560.041200模型四7.360.741182通过上表可以看出模型三通过系统的平均等待时间更短，系统负荷60.04%较低，系统在24小时内所服务的人数更多，故建议选用模型三。建议方案：笔试考试的容量为五人，增加一个照相点。四、总结：通过本次系统仿真综合实验，基本完成了实验任务，到达预期的实验的目的，能运用系统仿真软件sim