Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Курсовой проект

по курсу

«Имитационное моделирование»

на тему

«Моделирование работы маршрутного такси»

Москва 2013

• Оглавление
• Введение
• Обзор подходов
• Основные цели
• Обоснование выбора
• Имитационная модель
• Описание программного модуля
• Текст модели
• Анализ результатов
• Заключение
• Список литературы

Введение

В современном имитационном моделирование главную роль играет компьютер, который позволяет писать любые программы, строить различные модели, рисовать карты графических моделей, а также позволяет выводить диаграммы.

Использование компьютера при моделирование в последнее время стало наиболее востребовательно, так как компьютер позволяет выполнить в короткий промежуток времени миллиарды операций, что человек в свою очередь сделать не может.

Любой процесс, происходящий в технике, в природе, в социальных и экономических системах можно описывать при помощи сложных математических формул. К такому решению прибегали древние ученые, которые еще до появления компьютеров, создавали формулы, которые позволяли решать тяжелые проблемы, они то и заложили основу компьютеров, а именно те формулы которые используются при моделирование.

С появлением компьютеров была решена проблема, которая заключалась в долгом решение проблемы, т.е. много тратилось время. Компьютеры позволили упростить моделирование, а также ускорить его, для многих специалистов и ученых сегодня это упрощает создание моделей и позволяет не ограничивать себя при моделирование.

Имитационное моделирование позволяет производить испытания в виртуальной среде, что позволяет сократить в реальности такие испытания, как испытания ядерного оружия и в следствии спасти окружающую среду. При имитационном моделирование используются компьютеры, которые позволяют в короткие сроки получить ожидаемый результат. Так же имитационное моделирование используется обычно, когда нужно промоделировать какой-нибудь конкретный случай на системах обслуживания: автосервис, бензоколонка, транспортная система, работа скорой помощи.

Целью данного курсового проекта является моделирование работы маршрутного такси.

На некотором городском маршруте по кольцевому маршруту c десятью остановками работают пять 11-местных и десять 14-местных микроавтобусов. Время движения между остановками имеет равномерное распределение в интервале 5±8 мин. На каждую остановку в соответствии c экспоненциальным законом распределения со средним значением 2 минуты прибывают пассажиры и ждут микроавтобуса. Микроавтобус подъезжает к остановке и забирает столько пассажиров, сколько имеется свободных мест. Если свободных мест больше, чем пассажиров, то микроавтобус забирает всех. Если на остановке никто не выходит и в микроавтобусе нет свободных мест, он не останавливается. Вероятность того, что пассажир проедет некоторое количество остановок, задана в таблицей.

Стоимость проезда - 30 руб.

Промоделировать работу микроавтобусов на протяжении 16 ч. и оценить загруженность микроавтобусов, распределение времени поездки пассажиров и выручку со всех микроавтобусов.

Обзор подходов

Моделирование как метод познания используются человечеством сознательно, так как моделирование позволяет решить многие проблемы не прибегая к реальным испытаниям, которые могул плохо повлиять на окружающую среду.

Сложность и громоздкость технических объектов, которая может быть исследована с помощью методов моделирования практически неисчерпаемы. В последние годы все крупные структуры изучали на модели плотин, каналов, братской и Красноярской ГЭС, системы передачи электроэнергии, образцы военных систем и других объектов.

Процесс моделирования предполагает получение и обработку информации об объектах, которые взаимодействуют друг с другом и окружающей среды. В общем случае, объект - это все то, на что направлена человеческая деятельность. Иными словами - все, что мы воспринимаем как нечто целое, реальные или то, что происходит в нашем сознании, и, обладающие определенными свойствами. Свойство - характеристика объекта, которая может быть качественно и количественно оценена со стороны исследователя. С точки зрения исследователя свойства делятся на внутренние параметры объекта, так и внешних, названных факторов и представляют свойства среды, влияющей на параметры объекта или модели.

Модель, представляемая или материально реализованная система, которая посмотреть или воспроизводя объект исследования, способна заменить его так, что ее изучение дает новую информацию об этом объекте. Модель, которая представляет собой совокупность математических соотношений, называется математическим. В конечном счете, под моделью системы понимается как описание системы, отображающее определенную группу ее свойств.

Основные цели

Прогноз - оценка поведения системы в сочетании управляемые и неуправляемые параметры. Прогноз - главная цель моделирования.

Объяснение и лучшему пониманию объектов. Вот наиболее часто встречающихся задач оптимизации и анализа чувствительности. Оптимизация - это точное определение таких сопутствующих факторов и их значений, что обеспечивает лучший показатель качества системы, лучший по какому-либо из критериев достижения целей моделируемой системы. Анализ чувствительности является определение большого числа тех факторов, которые наиболее влияют на функционирование моделируемой системы. Исходными данными являются результаты экспериментов с моделью.

Часто модель построена для использования в качестве средства образования: модели тренажеров, стендов, упражнения, деловые игры.

Моделирование называется процесс исследования сложных систем, в которых реальная система заменена на модель.

Модель и любая другая система, отдельные свойства которых частично или полностью совпадают со свойствами исходных и над которыми можно проводить эксперименты, чтобы изучить исходный системы.

Модель называется детерминированной, если каждого набора входных параметров могут быть четко поставить в соответствующий набор выходных параметров.

Рис. 1 Схема модели

Метод моделирования является важным инструментом для исследования систем. Суть метода состоит в том, что исследуемый объект заменяется модели, например, какой-либо предмет, основные свойства, которые являются свойства реального объекта, но более удобный для исследования или использования в процессе.

Очень моделирование является основным методом исследования во всех областях знаний и научного метода оценки характеристик сложных систем, используемых для принятия решений в различных сферах инженерной деятельности.

Существующие и планируемые системы могут быть эффективно исследовать с помощью математических моделей (аналитических и имитационных), реализуемых на современных компьютерах, которые в этом случае выступают в качестве инструмента для экспериментатора с моделью системы.

В настоящее время трудно назвать область человеческой деятельности, в которых более или менее не использовались бы методы моделирования. Особенно важным является моделирование процесса в сфере управления различными сложными системами, где основные процессы принятия решений на основе полученной информации. Таким образом, имея имитационная модель может быть легко дать необходимую информацию.

Обоснование выбора

В процессе управления различными процессами всегда необходимо, чтобы была возможность предсказать результаты в различных ситуациях, а также для ускорения решения в выборе оптимального способа управления и экономия денег при экспериментах. Имитационные модели имитируют действия, выполняемые объектом, и выходные параметры в результате этих действий. Осуществлять моделирование можно с помощью моделирования процессов используя ЭВМ. В настоящее время, термин «Имитационная модель», как правило, понимают это специальный программный продуктом, позволяющий имитировать указанный процесс.

Для построения имитационной модели, необходимо сначала построить график имитационной модели. Для этого используется программный продукт Pilgrim, который является графическим конструктором для построения модели.

В программе Pilgrim генерируется файл написанный на языке C++, этот файл нужно добавить в Microsoft Visual C++, в которой также должны присутствовать программные модули Pilgrim для корректной работы.

Преимущества Pilgrim:

1. Автоматизированный процесс создания графовой модели;

2. Автоматически генерируется программный код на языке C++

3. При генерации программного кода, разработчику сообщаются возможные ошибки.

Данные преимущества помогают решить проблемы, которые могут возникнуть при ручном кодирование модели.

«Pilgrim» - Универсальная система имитационного моделирования, которая имеет большой диапазон возможностей для моделирования пространственно-временных, и финансовых динамики модели объектов.

маршрутное такси моделирование имитационный

Имитационная модель

Этапы создания имитационной модели:

· Анализ поставленной задачи;

· Определение параметров модели;

· Построение графа модели с помощью конструктора Pilgrim;

· Описание графа.

· Компиляция программного кода.

Имитационное моделирование - компьютерная программа, которая имитирует состояния в системе таким образом, что показывает поведение системы на конкретном заданном случае..

Под имитационным моделированием понимается процесс создания, таких моделей, а также их моделирование.

Рис. 2 Схема имитационного моделирования

Схемой имитационной модели, является ориентированный граф, вершинами которого являются компоненты элементарных процессов, а дуги определяют направление потока заявок и контроль действий в моделируемой системе.

Рис. 3 Граф имитационной модели

Описание программного модуля

С определенными интервалами времени на остановку приходят пассажиры и подъезжают такси. Генератор такси создает пять 11 местных и десять 14 местных такси, заряжая модель. Такси уезжает, когда в него сядут пассажиры и такси станет полным. Если пришедший пассажир не обнаруживает стоящего такси, он встает в очередь на посадку. Если такси подъехало на пустую остановку и никто не собирается выходить из него, то такси едет дальше.

P.S. В данной модели представлено 3 остановки, для выполнения полной задачи нужно воссоздать еще 7 остановок(увеличить цепочку).

Текст модели

Рис. 4 Код модели

Рис. 5 Код модели

Рис. 6 Код модели

Рис. 7 Код модели

Рис. 9 Отчет имитационной модели

Рис. 10 Отчет вырученных денег

Анализ результатов

В результате данной курсовой работы можно сделать выводов:

· Пришло 1119 пассажиров на остановку;

· Обслужено 472 пассажира;

· В такси село 472 пассажира;

· Соответственно выручка со всех такси за время работы составила 14070 рублей.

· Очередь людей на такси незначительная

· всегда есть Такси на автобусной остановке

· Люди всегда могут сесть в такси, потому что на остановке всегда есть такси, либо при высадке, либо в очереди на посадку.

· из-за того, что очереди на такси минимальная, то можно сократить количество маршрутных такси.

Заключение

Имитационное моделирование сильно связанно с теоретическим мышлением, кроме того, развитие науки, может быть интерпретировано в самых общих, но вполне разумный смыслах, как «теоретическое моделирование». Важные функции моделирования состоят в том, чтобы быть импульсом и источником новых теорий. Часто бывает, что теория первоначально отображается в виде модели, давая упрощенное объяснение этому явлению, и выступает в качестве основной рабочей гипотезой. В то время как в процессе моделирования представлены новые идеи и формы эксперимента, открывая неизвестные ранее факты. Моделирование - это не только одно из средств отображения явлений и процессов реального мира, но и практические критерия для проверки истинности наших знаний, проводимых непосредственно через создание своих отношений к другой теории, выступающей в качестве модели.

В ходе проекта была построена имитационная модель работы маршрутного такси, используя Pilgrim, после создания модели был скомпилирован файл kurs.cpp, который был добавлен в Microsoft Visual C++ 6.0. После исходный код был откомпилирован в среде программирования, с подключенными необходимыми библиотеками и ресурсами Pilgrim.

Список литературы

1. Емельянов А.А., Власова Е.А. Имитационное моделирование экономических процессов - М.: Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права. 2002. - 92 с.

2. Лычкина Н. Н. Технологические возможности современных систем моделирования. -2010. Вып. 9. -С. 60-63.

3. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем (оптимизационно-имитационный подход)/А.Д. Цвиркун, В.К. Акинфиев и др. М.: Наука, 2005. - 176 с.

Размещено на Allbest.ru