基于仿真模型的排队规则遗传优化算法研究

排队规则是排队系统的重要组成部分, 直接关系到排队系统的运行效率. 本文以具有复杂结构的排队系统为研究对象, 构建了排队系统仿真模型; 进一步地, 考虑排队规则的多样性特征, 提出了基于排队系统仿真建模的排队规则遗传优化算法, 并进行了算法的优化设计. 基于眼科医院实际数据的分析结果表明, 与先来先服务(FCFS)排队规则相比, 本文提出的方法所得到的排队规则可以将平均住院等待人数减少1/2以上, 并可实现系统的长期稳定性. 论文工作实现了系统仿真与遗传优化算法的有效结合, 对优化复杂系统的排队规则、提高排队系统的运行效率具有积极意义.     

城市交通控制及其仿真优化

本文针对城市中由主干道和次干道相交而成的交叉口,提出了在排队全部消散后适当延长主干道方向的绿灯时间的感应控制准则。并用排队论的基本定理对该控制准则下的交通特性作了理论分析。本文还建立了交叉口交通流的仿真模型,运用仿真优化技术(SOT),确定出最佳控制参数,使得车辆通过交叉口的平均延时最小。     

需求随机情形下时效性物品的随机存储策略

针对具有固定存储寿命、并且批量补充与批量随机需求情形下一类时效性产品的随机存储问题，应用排队论的思想和方法给出了其排队论模型，将状态概率方程组转化为可用数学软件求解的形式并给出了一般的算法，从而在货物需求强度已知的情况下可以得到近似最优的货物补充强度，最后给出实际算例，得到了三种情况下近似最优的货物补充强度。     

基于CPN仿真的排队系统建模及性能分析

排队网络模型是一种经典的性能分析模型,提出按照队列的输入过程、排队规则和服务机构三要素,将排队系统转换为层次颜色Petri网模型的建模规则,利用CPN Tools 工具在模型中加入monitor监视器监视模型运行情况,使用Data Collector采集相关数据,进行队列模型的相关指标的性能分析和评价工作,最后给出基于仿真的建模与分析方法的一般操作步骤.这种建模和分析方法不需要对系统作任何的假设和限定,可以对模型的任何方面进行性能分析,扩展了传统排队系统的研究范围,具有很强的灵活性;一些扩展排队网络的建模和分析,如考虑服务台损坏和维修时间的扩展模型,只需对基础的排队网络稍加修改即可完成建模和性能分析,提高了模型的复用性;层次化的建模方法克服了基本Petri网组合状态爆炸的缺点,可以用于大规模的复杂排队系统.     

军械装备技术准备仿真优化研究

针对目前军械装备技术准备保障资源配置不合理的问题,提出了一种基于仿真的军械装备技术准备优化方法,将排队论和离散事件动态系统理论相结合建立了技术准备仿真模型,以保障效费比最大为优化目标函数,设计了仿真模型和启发式的优化算法相结合的仿真优化方法,最后以鱼雷装备为例对该方法进行了验证和分析,结果表明了该方法的有效性,从而为科学制定保障方案、优化技术准备过程提供决策支持.     

基于自适应调节的人类动力学模型

近期人类动力学的研究揭示:大量人类行为的时间间隔分布具有标度性.尽管最近建立的人类动力学的排队论模型在解释这种非泊松特性的成因方面取得了很大成功,但还有大量存在标度性的人类行为不能用排队论模型描述.基于人类对自身行为的兴趣或活性的自适应调节现象,提出了一个非排队论的人类动力学模型,并对其进行了数值模拟和解析研究.该模型可以获得指数为-1的幂律形式的时间间隔分布,与一些实证结果相吻合.这一结果表明,自适应调节的兴趣或活性也是人类行为的非泊松特性的成因之一.     

基于IDEF3 的业务过程仿真模型的存储与获取

模型的集成和重用是提高仿真建模效率的有效方法,而模型的存储和获取是实现模型集成和重用的关键技术.在研究基于IDEF3的业务过程仿真建模的基础上,分析设计了相应的数据库概念模型,实现了仿真模型在关系数据库中的存储及与描述模型在数据上的共享和集成.然后,重点研究了如何通过结构化参数化的查询从模型库中获取用户想要的特定仿真模型,提出了综合考虑模型基本元素、基本模块、基本属性和整体结构的计算仿真模型相似性的算法,并开发了相应的支持软件工具.     

复杂信息条件下敏捷物流配送问题的动态分析

“合理物流配送”是敏捷物流得以实现的根本保证。但是，传统的车辆配送模型不适应敏捷物流的需要。在分析敏捷物流的特点和各种各样的复杂信息的基础上，提出复杂信息条件下的敏捷物流配送模型。结合排队论、组合优化的知识，提出了动态分析与确定的预处理相结合的的2段法对于新的配送模型进行求解。通过理论分析和大量的实验仿真及实际操作，证明模型的可行性和方法的有效性。     

基于控制服务的海关卡口区域可重构仿真建模

针对保税港区海关卡口区域的建模问题,从海关监管、交通特征及排队网络分析出发建立了其离散事件仿真模型.并针对建模的可重构性要求,结合对车辆服务台选择和排队控制过程的分析,提炼出实体控制规则,并在此基础上提出了实时适应资源组织形式改变的面向服务的实体控制模型.同时,提出并开发了基于Arena仿真软件的实体控制解决方案.最后,通过实验进行方案分析和比较,验证了本方法的有效性.     

堆石坝坝料装运机械配套优化仿真研究

针对堆石坝坝料装运施工过程中存在的机械配套问题的多样性和复杂性,将排队论应用于该施工系统,并建立了相应的仿真模型。在此基础上,采用VisualBasic语言编制相应的程序对该施工过程进行系统仿真。经过实例验证分析说明,该方法对施工项目管理和决策有着重大的指导意义,为决策者提供了更科学、更直观的依据。     

收费广场内车辆排队系统的仿真研究

由于车型的多样性，收费广场内车辆排队系统是多随机输入流的，且排队长度不能仅计算队列中的车辆数量，这与经其的M／M／k和M／G／k排队模型是有差异的，介绍了不同的车型采用加权因子来计算队长的模型，用MATLAB软件编程来仿真这一复杂的车辆排队系统，得出了收费亭的车辆通行能力与收费亭数量及平均队长的变化规律。实践表明仿真算法稳定有效，所得结果更加符合实际情况。我们还用M／M／k排队理论公式对仿真模型进行了检验，结果二者吻合良好。     

基于Petri网的直升机反潜仿真

Petri网对具有并行、异步和随机时间的离散事件仿真系统具有很强的可视化描述能力,它可以通过标记在网内的流动揭示系统的动态行为。而直升机反潜过程是一个复杂的离散事件过程,包括了搜索、跟踪、定位和攻击四个阶段,各阶段之间的转换是由各种战术规则和随机战场态势所决定的,具有并行、异步和冲突竞争等特点,采用传统的排队论和决策树方法描述直升机反潜过程非常困难。在建立了描述这些过程的Petri网的基础上,提出了处理并行和竞争变迁的实施原则,实现了直升机反潜过程描述的可视化。     

基于成批排队的自相似业务性能分析

自相似业务建模及性能分析是ATM领域当前的研究热点。讨论了当前排队模型的特点与不足,从分组层次上提出了一种新的模型。利用成批排队理论对系统的性能指标进行了分析,对模拟流量的自相似性及排队性能进行了实验仿真,研究了确定模型参数的方法,证实了理论结果的正确性。实验结果表明,从分组层次上建立的排队模型在性能上优于ON-OFF源层次上的模型。     

行人运动仿真研究综述

行人运动仿真是近年来仿真领域研究的热点之一。从行人运动仿真的研究意义和研究内容出发,介绍了国内外行人运动仿真研究发展历程和研究现状,论述了行人运动仿真模型的三种类型,分析了成本效益元胞模型、元胞自动机模型、磁场力学模型、社会力学模型、排队网络模型五种典型的行人运动仿真模型的原理和适用条件。最后探讨了目前行人运动仿真研究中存在的问题及未来的发展前景。     

基于活动的瓶颈模型和收费机制:研究进展评述

Vickrey于1969年应用确定性排队理论,首次提出了一个能导致所有出行者具有相同交通费用的内生出发时间选择模型,即著名的瓶颈模型.50年前,Vickrey提出的瓶颈模型以出行作为分析单位,没有考虑出行与活动之间的相互关联.近年来,出现的基于活动的瓶颈模型考虑了时变活动效用对通勤者出发时间选择的影响.瓶颈处的排队延误纯粹是一种社会损失,拥挤收费是消减瓶颈排队延误的有效的经济手段,而瓶颈模型是研究拥挤收费的强有力工具.本文回顾了瓶颈模型的研究进展,介绍了经典的瓶颈模型和基于活动的瓶颈模型的基础理论,分析和比较了两类模型最优动态收费和最优阶梯收费下的解及其消除排队延误的效率.     

基于开排队网络理论的生产线设备资源优化配置

本文首先简单介绍了排队网络理论的基础知识,根据生产线实际情况,考虑到生产过程中会有不良品和废品的发生,建立了生产线开马尔可夫排队网络模型,所建立的开马尔可夫排队网络模型比串联排队网络模型更加符合生产实际。然后收集A公司生产线数据代入模型,求出各项排队运行指标,并对生产线进行资源优化配置。最后对本文所建立模型进行了应用价值分析,分析得出所建立的模型可以应用到服务领域,具有广泛的应用性。     

公交与社会车辆混合的中观交通建模与仿真

针对现有中观仿真模型仅将公交换算为标准社会车辆处理而忽略了公交与社会车辆差异性的问题,构建了公交与社会车辆混合交通流的中观仿真模型。在路段行驶过程,一方面考虑公交速度低于社会车辆速度的特征,建立公交速度折减函数;另一方面考虑站点溢出对邻近车道的影响,建立分车道的混合流速度模型,站点停靠与路口排队过程采用点排队模型描述。采用车辆身份检测的个体数据完成仿真标定,实验结果表明公交与社会车辆路段旅行时间的仿真误差不超过4.55%与8.20%,模型的仿真精度良好,并且可以有效刻画公交站点溢出的场景。     

侦察装备体系无线带宽需求生成方法

基于能力的武器装备体系需求论证思路已逐渐被接受,但缺少定量的方法支撑该思路用于具体的需求生成过程。针对如何获取侦察装备体系的无线带宽需求,研究了基于通信能力的带宽需求生成方法。通过综合运用网络建模、排队论和仿真分析手段,提出无线带宽需求生成框架,分析带宽和能力需求的定量关系,构建侦察装备体系网络模型和带宽仿真分析模型,求得满足通信能力的体系带宽值;通过调整拓扑连接生成体系带宽需求的更优解,为侦察装备体系的需求开发提供了支撑。     

多重约束下智慧仓储机器人配置仿真优化研究

针对智慧仓库的仓储机器人配置问题,构建了基于排队论的离散事件仿真模型,在保证系统可靠性和服务强度的前提下,考虑到故障对系统的影响,以距离成本、时间成本、空闲成本和购置成本所构成的总成本最小化为目标,提出了一种基于FlexSim平台的离散事件仿真优化方法。通过分析系统平均队长、订单平均逗留时间等指标,将直观化的系统瓶颈与运行实际数据相结合,求得系统成本最小的配置策略。结合实例,对算例中的智慧仓库机器人配置方案进行求解。结果表明,基于FlexSim平台的离散事件仿真寻优方法,能够求解仓储机器人配置的优化方案,并能保证模型方法的计算效率。