5. Операции

Основным процессом во время расчета модели является выполнение операции. Операции выполняются только последовательно. Выполнение операции представляет собой последовательность работы входящих в нее логических и бункерных элементов. Поскольку каждая операция имеет определенную длительность, то возникает эффект «забегания вперед». Состояние входящих в операцию элементов рассматривается не только в текущий момент моделирования, но и на некоторую глубину вперед, которая обуславливается продолжительностью операции.

Работа элементов в операции включает в себя:

• проверку возможности использования элементов в операции;

• изменение состояния элементов;

• сохранение параметров работы для последующей выдачи результатов.

Алгоритм проверки использования элемента заключается в следующем. В случае, когда на элемент поступает емкость , то для заданного момента времени условие будет принимать вид

,

где - состояние элемента до момента поступления емкости;

- предельная емкость (вместимость) элемента.

Т.е., состояние элемента не должно выходить за предельную вместимость элемента. Если с элемента будет сниматься емкость , то условие примет вид

,

т.е. с элемента не может убыть более того, что на нем находилось.

Однако если учитывать не только момент поступления емкости, необходимо учитывать эффект «забегания вперед». Пусть в момент времени (рис. 8) на элемент в одной из предыдущих операций была занесена емкость , а в момент она была удалена. В момент времени текущая операция должна занести на элемент емкость . В соответствии с условием для момента времени это возможно. Однако если рассматривать состояние элемента на всем интервале времени, то данное условие не будет выполняться на интервале времени , поскольку . В этом случае определяется задержка из-за данного элемента и условие проверяется для нового момента времени .

Рис. 8.

Эффект «забегания вперед»

Логические элементы, имеющие всего два состояния («занят» или «свободен»), занимаются всегда полностью. Поэтому для логического элемента поступление означает занятие его в момент , а убытие - освобождение в момент . Элемент считается занятым на время . Равенство единице величины поступающей емкости говорит о том, что логический элемент отображает лишь сам факт прохождения какого-то потока без отображения его величины и структуры. Проверка возможности использования логического элемента осуществляется так же, как показано на рис. 8. Таким образом, общее условие возможности использование элемента в операции с учетом эффекта «забегания вперед» имеет вид:

.

Для того чтобы операция выполнилась, данное условие должно соблюдаться для всех входящих в нее элементов. При возникновении задержки из-за элемента в операции она относится на базисный элемент, поскольку только на базисных элементах возможны стоянки и остановки. В этом случае фактические времена занятия и освобождения элементов «сдвигаются» на величину возникшей задержки, т.е. и , а время занятия базисного элемента пропорционально увеличивается (рис. 9).

Рис. 9.

Задержка из-за логического элемента

Если задержка возникает из-за занятости первого базисного элемента в операции, то сдвигается время начала выполнения операции на величину задержки (рис. 10).

Рис. 10.

Задержка из-за базисного элемента

Операция может состоять из нескольких однородных вариантов (например, прием поезда на несколько путей парка). Варианты в этом случае записываются в порядке предпочтения. При выполнении операции выбирается вариант с минимальными задержками. Алгоритм выбора варианта имеет вид:

,

где - номер наилучшего варианта;

- задержки при выполнении r-го варианта, r = 1…S;

S – количество вариантов в операции.

Согласно данному алгоритму, если при рассмотрении вариантов в операции встречается вариант без задержек , то он выбирается в качестве рационального без дальнейших проверок оставшихся вариантов. В случае, когда все варианты имеют задержки, выбирается тот, у которого они минимальны. При равенстве задержек предпочтение отдается варианту, описанному ранее. На рис.

11 представлен пример выбора варианта технологии в операции, состоящей из трех равноценных вариантов. На время начала выполнения операция не может выполниться ни по одному из вариантов (причинами могут быть занятость элементов, входящих в варианты).

Рис. 11.

Определение времени задержки

Возникает задержка , которая «сдвигает» начало выполнения операции на более позднее время. Первыми в момент времени оказались свободными элементы варианта 1. Однако поскольку уже с момента времени элементы варианта вновь окажутся занятыми, а интервал времени между ними недостаточен для выполнения операции , то по данному варианту операция выполниться не сможет. Следующими за элементами первого варианта в момент времени освобождаются элементы варианта 3. Здесь уже интервал времени, на котором элементы, входящие в данный вариант, свободны, достаточен для выполнения операции. Суммарная задержка составит, таким образом, .