Часть 2. Имитационный проект

1. Формулировка и описание проблемы

Структурным подразделением автотранспортного предприятия является автозаправочная станция, работающая на условиях хозрасчета. На АЗС имеется две заправочные колонки и известны следующие параметры работы АЗС:

• Поток автомобилей, поступающих на заправку, приходит с интенсивностью 5  2 минуты;

• Время заправки на первой колонке составляет 10  2,5 мин, а на второй – 13  4 мин;

• Автомобиль подъезжает к свободной колонке.

Требуется смоделировать работу АЗС в течение рабочей смены (8 часов) и определить параметры функционирования АЗС:

• Коэффициент загрузки каждой колонки;

• Среднее время обслуживания в каждой колонке;

• Максимальное, среднее и текущее число автомобилей в очереди к каждой колонке;

• Среднее время нахождения автомобиля в каждой очереди;

• Прибыль от работы АЗС за день, если прибыль от заправки одной машины составляет 80 руб.

У предприятия существует возможность введения более производительной техники на автозаправочной станции. Требуется статистически оценить целесообразность внедрения более производительной техники(существенность сокращения очереди), а именно, замену первой колонки более совершенной, производящей заправку за 8 мин.

2.Создание концептуальной модели

Концептуальная модель – это описание в словесной или графической форме элементов оригинала (моделируемой системы), связей между ними (элементами), процессов протекающих в оригинале, влияние внешней среды.

При разработке концептуальной модели производится статическое и динамическое описание системы. Определяются границы системы, производится описание внешней среды, выделяют существенные элементы и даются их описания, формируют переменные, параметры, функциональные зависимости как для отдельных элементов, так и для всей системы, ограничения, целевые функции (критерии). На данном этапе выдвигаются гипотезы и фиксируют все допущения (предположения), необходимые для построения имитационной модели. Обсуждают уровень детализа­ции моделируемых процессов.

В концептуальное описание системы должны быть включены критерии эффективности функционирования системы и оценивае­мые альтернативные решения, которые рассматриваются как вхо­ды модели. Здесь же уточняются основные переменные модели, участвующие в ее описании.

При создании концептуальной модели производят исключе­ние второстепенных элементов, группировку оставшихся элемен­тов в блоки по функциональному признаку, окончательно при­нимают предположения и гипотезы о законах распределения пе­ременных (если они заданы).

Основная проблема при этом заключается в нахождении ком­промисса между простотой модели и ее адекватностью исследуе­мой системе. Четко установленных правил концептуального опи­сания модели не существует. Основным требованием на этом эта­пе является четкое и ясное отражение моделируемой системы. Поэтому данный раздел проекта выполняется в произвольной форме. Если моделируемый процесс представляет собой систему массового обслуживания (СМО), то концептуальная модель должна быть описана графически в общепринятых терминах и обозначениях СМО.

Итак, концептуальная модель включает следующие подпункты: подробная постановка задачи (обоснование целесообраз­ности построения модели, формулировка цели моделирования, описание реальной системы или проблемной ситуации); содержательное описание объекта моделирования (пере­числение основных гипотез, выдвинутых при построении модели); функциональная схема объекта моделирования; список параметров и переменных модели; Перечень искомых выходных данных модели (статисти­ка); функциональные зависимости, используемые в концеп­туальном описании.

Рассмотрим заполнение этих подпунктов.