基于排队网络的快速研制系统模型研究

快速研制系统是一种先进的研制系统,由于其产生时间短,研究费用高,针对其建模与仿真逐渐得到重视,也成为影响其效用发挥的"瓶颈".本文结合设计结构矩阵方法,应用开马尔科夫排队网络,建立了快速研制系统排队网络模型.通过设计结构矩阵描述研制系统的设计迭代,给出了其研制单元研制工作次数的计算方法;运用基于开马尔科夫排队网络的Jackson定理,给出了任务总研制时间估算模型以及分析快速研制系统能力瓶颈方法;对一个5阶段的研制系统实例进行求解,并分析了实例增加瓶颈环节能力后的效果,实例分析表明本方法科学、有效,具有一定的应用前景.     

一类非更新到达的两结点休假闭网络分析

以计算机系统实际应用为背景，提出了带MMPP(Markov-modulated Poisson process)到达的两结点休假闭网络。该模型也适用于带反馈的通讯信息系统和有限工位的自适应生产系统等。MMPP是较Erlang分布和PH分布等到达间隔更为广泛的一类马尔可夫到达，将其引进闭路休假排队系统在已有的文献中尚未见报道，因此，该研究无论从实际应用目的还是从理论研究的角度看都是十分有意义的。文中采用了相位分解原理和嵌入马尔可夫更新过程及带指数到达依态策略休假的两结点闭网络分析，求得了所述模型的稳态分布和循环时间。它是用开路模型已有结果来解决相应闭路系统问题的又一个尝试。     

通信网络流量建模和加权公平队列性能分析与实践

通信网络流量建模和排队性能分析问题对网络服务质量管理、带宽调度优化等具有重要的意义和作用.该问题也是华为公司2019年提出的通信领域十大挑战问题之一.基于和华为公司合作的研究项目,本文主要研究路由器输出端口的网络流量建模和排队性能分析问题.区别于传统的话音业务流、高速网络业务流强度变化显著,存在相关性和突发性,需要研究表达能力更强的网络流量模型.本文首先设计了基于批马尔可夫到达过程(batch Markov arrival process, BMAP)的网络流量模型拟合算法.其次,基于路由器输出端口的网络业务流服务传输机制,本文建立了加权公平队列(weighted fair queueing, WFQ)服务机制下的BMAP/PH/1排队系统模型,推导了该网络流量排队模型的系统状态平稳分布及其排队性能指标(平均队长,时延等).最后,利用华为公司测试网络流量样本数据,对本文建立的网络流量模型及其参数拟合算法进行了数值实验,对比分析了网络流量排队性能的理论和仿真结果.实验效果证明了本文研究的网络流量模型和排队性能分析方法的有效性.     

可重组FMS中缓冲区容量的优化配置问题

柔性制造系统中加工域缓冲区容量的不同配置是制造系统重组的方式之一 .本文采用开排队网络模型研究柔性制造系统重组时加工域缓冲区容量的优化配置问题 ,并以实际的柔性制造系统为例 ,通过计算给出不同系统构成时缓冲区容量的最优配置方案 .     

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.     

基于闭排队网络的飞机出动架次率分析

提出一种基于排队理论的解析方法用以计算作战飞机的出动架次率.首先建立作战飞机出动回收过程的闭排队网络模型,该排队模型不同的服务中心之间可以共用同一种服务器.然后改进了平均值分析(MVA)方法,用以分析该闭排队网络模型,获得了作战飞机的出动架次率,用以辅助作战指挥人员决策.同时分析了其它性能指标,如各个服务中心的飞机排队...     

饱和路网中动态交通分配与路口控制一体化建模研究

基于对动态交通分配和网络信号控制相互作用的研究,以饱和交通网络为研究对象,建立了动态交通分配和信号控制的一体化双层优化模型。在上层模型中考虑系统最优,进行信号策略的优化,在下层模型中反映用户最优,实施交通网络流的配置。模型中考虑了车辆的实际长度,研究了饱和网络中因为流量饱和而导致的路口排队现象及其对路段费用的影响。最后用实例仿真说明了饱和网络一体化研究的必要性和一体化模型的有效性。     

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.     

高速交换网络的建模与仿真

高速交换网络是高速路由器／交换机的核心部件，负责查表后的“信元”的转发，它是限制路由器／交换机交换容量的一个重要因素。本文主要对高速交换网络进行了建模和仿真研究，首先给出了一般意义上的交换网络模型，并分析了各个组成部分；然后着重讨论了输入排队的crossbar交换网络，从吞吐量、时延两个主要指标衡量了高速交换网络的性能。仿真结果表明输入排队的crossbar交换网络适用于高速、大容量的路由器／交换机中。     

基于CPN的排队网模型分析方法

提出一种新的排队网模型分析方法,将排队网络按照一定的规则转化为层次着色Petri网,利用着色Petri网的分析工具CPN-TOOLS在模型中加入Monitor监视器监视网络状态,在仿真过程中收集状态数据进行性能评价.这种方法在分析过程中不会对系统结构进行限制,可以对系统的任何方面进行评价,具有很大的灵活性;层次化模型不限制网络规模,不涉及状态空间问题可以更好的用来求解大规模的排队网络.     

基于社会力模型的机场旅客排队模型

航站楼旅客出港排队服务流程研究,对航站楼根据实际运行情况配置资源、提高旅客满意度至关重要。对此,提出一种对旅客出港排队流程分析仿真的新方法。首先,通过优化社会力模型构建航站楼排队仿真模型。然后,运用Anylogic软件对南京禄口国际机场T2航站楼出发大厅旅客安检排队服务流程进行仿真。最后,通过仿真数据分析了优化模型和传统模型的运行结果差异,表明两种模型安检通道利用率和实际运行情况无明显差异,均高于96%;但优化模型队列平均长度明显小于传统模型2~3人,旅客排队等待时间及在安检系统中花费总时间的均值均明显小于传统模型100 s左右,更符合安检区域高峰时段的实际运行情况。     

基于智能算法的多水源泵站在线优化控制技术

在供水系统实际运行过程中,调度人员往往根据实际需求,在当前水泵运行状态的基础上开启或关闭一台水泵,以调节管网中的压力和流量.人工经验的调度方式难以充分反映并结合管网中压力、流量的变化及实际需求,进而及时作出科学决策.针对此问题,提出了多水源泵站在线优化控制技术,建立了基于直接优化调度方法的在线优化控制模型,采用智能优化算法进行了求解,并确立了四项方案评价指标对在线优化控制方案进行评价.将所建立的模型,应用于南方城市供水系统在线优化控制中,验证了其实用性,并编制了相应的计算程序软件.     

基于双重限制的公交网络SUE配流模型及算法

考虑站点泊车容量和运送能力双重限制条件下的公交网络系统随机平衡分配问题，建立了与其相等价的数学规划模型，并提出有效的迭代算法．由于线路容量的限制，会导致乘客的过载延迟，车辆排队会使过载延迟进一步增加．在该模型中，乘客的过载延迟时间可由相应容量约束的拉格朗日乘子计算得到，车辆排队延误时间由排队论的理论求得．最后，实例表明该模型和算法是合理和有效的．     

基于高维多目标多约束分组优化的要地防空扇形优化部署

基于排队论,得出了信息熵形式的防空阵地网对要地保护能力的数学描述,并将防空阵地网对要地保护能力、防空武器系统部署地点地形条件和防线划分等因素作为优化目标,防空武器系统最小部署间距为约束条件,建立了多型防空武器扇形优化部署多目标优化模型。针对目前算法在解决高维多目标优化存在的问题,基于改进的强度帕累托进化算法（strength Pareto evolutionary algorithm, SPEA2）,提出了将多个目标函数分成若干组,分别寻优,再综合求取全体目标函数非支配集的分组优化算法。仿真实验证明,该优化模型能够按现代防空作战特点进行防空武器系统的防线部署,规避不良地形,形成严密的防空覆盖面,且分组优化算法在性能上优于当前高维多目标优化降维算法。     

“智能生产与服务网络”的安全界壳体系设计

"中国制造2025"战略的推进需要借助于新型产业互联网体系——"智能生产与服务网络".如何确保其稳定、有序运行?是本研究拟解决的核心问题,因此,本文首先基于"虫口模型"讨论"智能生产与服务网络"网络界壳最大卫护能力,并以此结合"界壳理论"提出构建其网络界壳体系的方案;其次讨论了其界壳开放度问题,而后引入"泛系理论"研究其界壳开放度观控问题;体系网络界壳开放度具有上限,根据实际情况可以增大或减小,必要时可降为0,以保护系统安全.最后,讨论了在一定开放度下,该体系的网络效应原理及其经济学、管理学意义.本研究从理论上拓展了"界壳理论"、"泛系理论"的应用领域,从实践上完善"智能生产与服务网络"运行机制,卫护功能,对推进我国供给侧结构性改革具有重要意义.     

医院病床设置系统的仿真

建立了整个医院病床设置系统的仿真模型——多队列、多服务台并联的排队系统,分析了系统的结构特征。结合一个具体实例,利用统计方法确定出模型的运行参数。在Arena仿真环境下,对实例的仿真过程作了具体说明。     

基于模糊聚类RBF神经网络的生产指标预报模型

本文提出一种同图论中可达矩阵和区域划分思想相结合的模糊聚类方法,以此来确定RBF网络的隐含层节点数。并根据某选矿厂经济指标和生产指标之间的关系,建立了生产指标预报模型,并应用于选矿厂MES系统中,应用结果表明所建模型收敛快、预报精度高,使企业能够及时了解生产过程成本动态,优化生产运行管理。     

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。     

多渠道的新型联络中心系统仿真与优化

在联络中心的实际运营中,经常遭遇因某一事件而引起大量电话呼入的突发状况.面对激增的任务量,采用先到先服务简易排队规则的传统呼叫中心往往很难妥善处理.对此,在不改变座席数量的情况下增加了用来疏散任务量的回呼服务渠道与保证服务水平的特殊服务渠道,在考虑顾客放弃的基础上建立了多渠道的新型联络中心排队模型.运用FlexSim仿...     

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。