本科毕业设计案例-排队系统 - 图文(4)

2019-07-27 10:15

e.窗口开闭调度人员 属性:窗口开闭规则参数。

状态:开启窗口状态,关闭窗口状态,闲置状态。 对其他实体影响:影响窗口服务人员状态。 f.建筑实体

属性:实体的位置和形状

对其他实体影响:影响旅客实体行走状态 3.2.3. 事件及其引发的状态变化 3.2.3.1. 选队事件

选对事件是为了描述顾客进入大厅后,选择所排队列的行为。在实际调研中我们发现,当队列中人数少于6人时,行人能够依据队列中人数最少的原则进行选队;但当队列中人数大于6时,行人多是依靠队列中最后一人的位置最靠近窗口来选择所排队列。而北京西站售票大厅分为左右两厅,两厅均有入口。两厅间不能互相观察到队列状态情况。旅客通常只会在所在的大厅进行选对。因此我们在确定选队事件规则时,需要对队列人数和旅客所在大厅进行分类讨论。

旅客进入大厅入口后即触发选队事件。首先要确定的是其所选队列所属的大厅,我们将旅客分为两种。一种是全大厅选队的旅客,其所选队列总体是大厅中全部队列;另一种是单侧选队,旅客只将自己所在大厅中的队列作为选队总体。

之后旅客依据各自的选队总体进行选队,若队列人数小于5,则行人会选择队列人数状态值最小的队列进行排队。队列人数状态值等于指队列中人数,没有人则状态值为0。倘若队列人数大于5,则行人会选择队列长度状态值最小的队列进行排队。所谓队列长度状态值是描述队列中最后一人所在位置的值。它等于n个从旅客间隔分布中抽取的数值的和,n为队列人数状态值。

选队事件触发后行人选定自己所归属的队列,所属队列属性值变为所选队列值,其状态变为行走状态,赋予其期望速度值,并朝所选队列行走。在行走状态中旅客所在位置和速度随仿真时钟和系统中其他实体的变化而变化.行走活动流程图如图1所示

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No 速度为零 Yes No Yes 是否将到达目的地 Yes 减速 到达期望速度 No 加速 图1 旅客行走活动流程图

3.2.3.2. 旅客到达队列

本文课题模型的排队规则是先到先服务

旅客到达所选队列后,队列状态改变(队列长度、人数改变); 旅客所在位置属性值 = 该队列队长状态值; 队列所属位置属性值 = 队列人数状态值 + 1; 3.2.3.3. 开始服务事件

旅客服务原则是先到先服务,即队列中第一个人先接受服务。

当行人所属位置属性值为1 且队列对应窗口服务人员的状态为空闲时则触发开始服务事件。

旅客触发服务事件后,队列状态改变(队列队长、人数状态值均减1);旅客状态由等待变为接受服务。所在队列中若有其他旅客则其他旅客所在位置发生改变。服务人员状态由空闲变为繁忙。

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3.2.3.4. 结束服务事件

旅客服务结束时会触发结束服务事件,服务人员状态由繁忙变为空闲,旅客状态由接受服务变为行走状态,依据其当前所在位置属性值判断出最近的出口,赋予其期望速度值,并朝该出口行走,行走流程与选队时行走流程相同。

那么不涉及换队和调度的旅客进入大厅后活动总流程如图2所示;

简单对旅客购票活动模型建立好后,我们在加入复杂的换队和选队事件。 3.2.3.5. 换队活动

换队活动用于描述售票大厅中旅客根据自己的判断二次选择最短队列的行为。这里涉及到的参变量有:

a.旅客的换队视野:即旅客在队列中所能观察到的单边的队列个数。若为1,则表示旅客能观察到左边右两边队列编号属性值与当前队列编号属性值之差小于等于1的队列。

b.旅客发现队形变化的时间:即队列人数和队长状态值发生变化后多久,能被旅客观察到。

换队事件的前提条件是旅客状态是等待状态。

换队活动触发的前提是旅客状态属于等待状态。当旅客发现在视野中的队列的队长、人数状态发生变化时,该实体会以视野内当前队列的长度、人数作为参数输入,调用换队判断函数,函数会依据一定算法得到旅客是否应该采取换队行为。

若应该换队,则旅客状态由等待变为行走,赋予其期望速度,目的地是所换的队。旅客所属队列属性值变为新队列编号属性值。原队列状态发生改变(人数、队长状态值均减1)。

当旅客到达新换队列后,新换队列状态发生改变(人数、队长状态值均加1)。旅客在队列中所在位置属性值、旅客所在位置属性值均重新赋值。旅客状态由行走变为等待。旅客在到达新队列后依旧可以换队活动。

买完离去 旅客开始买票 服务人员空闲 Yes No 选队 等待排队 图2 简单旅客活动流程图

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3.2.3.6. 调度活动

调度活动是北京西站管理人员针对北京西站售票大厅左右两个厅到达同一段时间内到达人数相差较大,而旅客又不能自主发现这一问题,进而导致的左右两厅排队人数相差较大这一现象,所采取的改善措施。

现实情况是,每隔一段时间,在左侧大厅咨询台的服务人员(以后简称调度人员)会到右厅去观察右厅队列情况,进而做出是否调度的选择。如果不调度调度人员会回到咨询台继续咨询;如果调度,则调度人员通过广播将大厅内两厅队列情况传达给顾客。顾客根据自己当前在队列中所在位置判断是否被调度。若被调度则顾客从原属大厅行走换到另一侧大厅,选择最短队列进行重新排队。

根据现实情况我们不难发现,在调度活动中,调度人员是主动成分,旅客变为被动成分。

模型中具体活动流程如下:

到达调度时间,触发调度察看事件。调度人员状态由咨询变为调度,赋于其期望速度,离开咨询台。将所观察到的队列人数、长度状态值作为调度判断函数的输入值。判断函数依据一定规则做出是否调度的判断。在这里为了简化模型构建,我们将调度人员的调度判断与旅客自身的被调度判断和到一起,在仿真模型中,当调度函数值显示可以调度时,调度人员只会将调度指令发给那些符合被调度规则的旅客实体。之后调度人员回到咨询台,状态由调度变为咨询。

那些接收到被调度指令的旅客会发生类似于换队活动的行为。唯一不同的是,旅客从队列中出来目的地是另一侧的大厅,当到达另一侧大厅后,旅客会再次触发选队事件。

调度的整个流程图如图3所示,旅客被调度流程如图4所示;

图4 旅客被调

度流程图

图3 调度员调度流程图 19 调度人员观察情况 是否调度 到达另一侧大厅 Yes 将调度信息传递给符合条件的旅客 触发选队事件 信息传递 返回咨询台 到达新队列 3.2.3.7. 窗口开闭调度活动

最后为了得到北京西站售票大厅不同时段下窗口开启的合理个数,我们人为的加入一个窗口开闭调度活动。该活动以当前系统内队列状态量为输入参数,调用窗口开闭函数,当符合开闭规则时,触发窗口开闭事件。

若触发关闭窗口事件,则关闭窗口所在队列会从旅客选队总体中移除。该窗口的服务人员在服务完队列中的所有旅客后,状态由空闲变为停止服务。

若触发开启窗口事件,则开启窗口所在队列会加入旅客选队总体。该窗口服务人员状态也会由停止服务变为空闲。

利用活动周期图来描述售票大厅的离散事件系统,如图5所示;

图5 售票服务系统活动周期图

3.2.3.8. AnyLogic平台中的行人智能体

在模型建立中,旅客实体的建立是以AnyLogic行人库中的行人智能体作为基础,通过Java代码的编写拓展出来的实体。其基本特性是以AnyLogic的智能体的特性为基础的。因此在这里简单介绍下AnyLogic平台里的行人智能体。

AnyLogic行人智能体是基于社会力模型的元胞自动机。其力的合成元素主要有三种:

a.目的地对元胞施加的吸引力。该力基本保持不变。

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窗口服务人员

空闲 窗口开闭调度人员 服务 购票/售票 换队 外部 排队等待 到达 调度 调度人员


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