Результирующие компоненты изделия

ВВЕДЕНИЕ

Системы массового обслуживания - это такие системы, в которые в случайныемоменты времени поступают заявки на обслуживание, при этом поступившие заявкиобслуживаются с помощью имеющихся в распоряжении системы каналов обслуживания.

С позиции моделирования процесса массового обслуживания ситуации, когдаобразуются очереди заявок (требований) на обслуживание, возникают следующимобразом. Поступив в обслуживающую систему, требование присоединяется к очередидругих (ранее поступивших) требований. Канал обслуживания выбирает требование изнаходящихся в очереди, с тем чтобы приступить к его обслуживанию. После завершенияпроцедуры обслуживания очередного требования канал обслуживания приступает кобслуживанию следующего требования, если таковое имеется в блоке ожидания.

Цикл функционирования системы массового обслуживания подобного родаповторяется многократно в течение всего периода работы обслуживающей системы. Приэтом предполагается, что переход системы на обслуживание очередного требования послезавершения обслуживания предыдущего требования происходит мгновенно, в случайныемоменты времени.

Примерами систем массового обслуживания могут служить:

1. посты технического обслуживания автомобилей;

2. посты ремонта автомобилей;

3. персональные компьютеры, обслуживающие поступающие заявки илитребования на решение тех или иных задач;

4. станции технического обслуживания автомобилей;

5. аудиторские фирмы;

6. отделы налоговых инспекций, занимающиеся приемкой и проверкойтекущей отчетности предприятий;

7. телефонные станции и т. д.

Основными компонентами системы массового обслуживания любого видаявляются:

- входной поток поступающих требований или заявок на обслуживание;

- дисциплина очереди;

- механизм обслуживания.

Входной поток требований. Для описания входного потока требуется задатьвероятностный закон, определяющий последовательность моментов поступлениятребований на обслуживание и указать количество таких требований в каждом очередномпоступлении. При этом, как правило, оперируют понятием «вероятностное распределениемоментов поступления требований». Здесь могут поступать как единичные, так игрупповые требования (требования поступают группами в систему). В последнем случаеобычно речь идет о системе обслуживания с параллельно-групповым обслуживанием.

Дисциплина очереди - это важный компонент системы массового обслуживания,он определяет принцип, в соответствии с которым поступающие на вход обслуживающейстемы требования подключаются из очереди к процедуре обслуживания. Чаще всегоиспользуются дисциплины очереди, определяемые следующими правилами:

- первым пришел - первый обслуживаешься;

- пришел последним - обслуживаешься первым;

- случайный отбор заявок;

- отбор заявок по критерию приоритетности;

- ограничение времени ожидания момента наступления обслуживания (имеетместо очередь с ограниченным временем ожидания обслуживания, чтоассоциируется с понятием «допустимая длина очереди»).

Механизм обслуживания определяется характеристиками самой процедурыобслуживания и структурой обслуживающей системы. К характеристикам процедурыобслуживания относятся: продолжительность процедуры обслуживания и количествотребований, удовлетворяемых в результате выполнения каждой такой процедуры. Дляаналитического описания характеристик процедуры обслуживания оперируют понятием«вероятностное распределение времени обслуживания требований».

Следует отметить, что время обслуживания заявки зависит от характера самойзаявки или требований клиента и от состояния и возможностей обслуживающей системы.В ряде случаев приходится также учитывать вероятность выхода обслуживающегоприбора по истечений некоторого ограниченного интервала времени.

Структура обслуживающей системы определяется количеством и взаимнымрасположением каналов обслуживания (механизмов, приборов и т. п.). Прежде всегоследует подчеркнуть, что система обслуживания может иметь не один каналобслуживания, а несколько; система такого рода способна обслуживать одновременнонесколько требований. В этом случае все каналы обслуживания предлагают одни и те жеуслуги, и, следовательно, можно утверждать, что имеет место параллельноеобслуживание.

Система обслуживания может состоять из нескольких разнотипных каналовобслуживания, через которые должно пройти каждое обслуживаемое требование, т. е. вобслуживающей системе процедуры обслуживания требований реализуютсяпоследовательно. Механизм обслуживания определяет характеристики выходящего(обслуженного) потока требований.

Предметом теории массового обслуживания является установление зависимостимежду факторами, определяющими функциональные возможности системы массовогообслуживания, и эффективностью ее функционирования. В большинстве случаев всепараметры, описывающие системы массового обслуживания, являются случайнымивеличинами или функциями, поэтому эти системы относятся к стохастическим системам.

Случайный характер потока заявок (требований), а также, в общем случае, идлительности обслуживания приводит к тому, что в системе массового обслуживанияпроисходит случайный процесс. По характеру случайного процесса, происходящего всистеме массового обслуживания (СМО), различают системы марковские и немарковские.В марковских системах входящий поток требований и выходящий поток обслуженныхтребований (заявок) являются пуассоновскими. Пуассоновские потоки позволяют легкоописать и построить математическую модель системы массового обслуживания. Данныемодели имеют достаточно простые решения, поэтому большинство известныхприложений теории массового обслуживания используют марковскую схему. В случаенемарковских процессов задачи исследования систем массового обслуживаниязначительно усложняются и требуют применения статистического моделирования,численных методов с использованием ЭВМ.

Независимо от характера процесса, протекающего в системе массовогообслуживания, различают два основных вида СМО:

- системысотказами, вкоторыхзаявка, поступившаявсистемувмомент, когдавсеканалызаняты, получаетотказисразужепокидаеточередь;

- системы с ожиданием (очередью), в которых заявка, поступившая в момент,когда все каналы обслуживания заняты, становится в очередь и ждет, пока неосвободится один из каналов. Системы массового обслуживания с ожиданиемделятся на системы с ограниченным ожиданием и системы с неограниченныможиданием.

В системах с ограниченным ожиданием может ограничиваться:

- длина очереди;

- время пребывания в очереди.

В системах с неограниченным ожиданием заявка, стоящая в очереди, ждетобслуживание неограниченно долго, т.е. пока не подойдет очередь.

Все системы массового обслуживания различают по числу каналов обслуживания:

- одноканальные системы;

- многоканальные системы.

Приведенная классификация СМО является условной. На практике чаще всегосистемы массового обслуживания выступают в качестве смешанных систем. Например,заявки ожидают начала обслуживания до определенного момента, после чего система начинает работать как система с отказами.

В данной курсовой работе решается задача одноканальной СМО с ожиданием. Программа реализуется на языке С++ в среде программирования BorlandBuilder6.0.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Назначение разработки

Разрабатываемая программа предназначена для моделированя работы дозаправщиков в течении N часов, выяснить среднее число дозаправленных самолетов, нахождения вероятности что самолет будет дозаправлен, среднее число самолетов, ожидающих дозаправки в воздухе, среднее время ожидания самолета в очереди на дозаправку.

Основание для разработки

Данный программный продукт разрабатывается как курсовая работа.

Требования к программе

Входные данные

Входными данными программы являются плотность потока самолетов, количество дозаправщиков, среднее время дозаправки одного самолета, среднее время ожидания дозаправки, общее время работы.

Выходные данные

К выходным данным относятся подсчет среднего числа дозаправленных самолетов, среднего число самолетов, ожидающих дозаправки в воздухе, среднего времени ожидания самолета на дозаправку, вычисление вероятности того, что самолет будет дозаправлен.

Процессы обработки

Моделирование работы дозаправщиков в воздухе и вывод данных и вероятностей описанных выше.

Требования пользователя

Разрабатываемая программа, с точки зрения пользователя, должна обладать следующими свойствами:

· работа в условиях визуального (графического) режима;

· однозначность и наглядность представления результатов моделирования.

1.3.5 Функциональные требования

Программа должна удовлетворять следующим функциональным требованиям:

· доступное изображение статистических показателей

Требования к условиям эксплуатации

- ПЭВМ класса IBMPC/AT;

- операционная система WindowsXPSP3 и выше;

- язык программирования С++;

- среда программирования BorlandC++ Builder 6 и выше;

- разрешение экрана не менее 800x600 точек.

Требования к численности и квалификации персонала

Для работы с программой требуется один человек, квалифицированный в области СМО и алгоритмизации, обладающий средней квалификацией в программировании на языке С++.

Требования по стандартизации и унификации

Нотация идентификаторов и терминология комментариев во всех компонентах среды должны соответствовать терминологии, используемой в теории графов и вычислительной технике. Сценарий диалога с пользователем должен отвечать стандартам приложений ОС семейства Windows.

Требования к программной совместимости

Код программы должен быть написан на стандартном языке С++ с использованием стандартных компонент библиотеки BorlandBuilder6.0.

Результирующие компоненты изделия

Результирующий программный продукт необходимо представить в виде исполнимого модуля, совокупности исходных программных модулей, снимков с экрана (скриншотов), набора тестовых примеров и эксплуатационной документации (в электронной форме и на бумажном носителе).

1.3.11 Этапы разработки программы:

- проектирование структуры программы;

- разработка сценария диалога с пользователем;

- разработка основных алгоритмов;

- проектирование формата файлов;

- программирование алгоритмов и структур данных;

- отладка и тестирование программы;

- документирование.

Требования к документации

Перечень представляемых документов:

- задание на курсовую работу;

- техническое задание на разработку;

- описание структуры программы;

- описание сценария диалога с пользователем;

- схемы основных алгоритмов;

- описание форматов данных и файлов;

- контрольные примеры и результаты программы;

- листинги основных программных модулей;

- краткая эксплуатационная документация.

Все документы оформляются на листах формата A4, на одной стороне листа, и представляются в виде пояснительной записки.

Документы по содержанию должны соответствовать ГОСТ 34.201-89, 34.602-89, 19.701-90.

ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ

После выполнения задания самолеты производят дозаправку в воздухе. В районе дозаправки постоянно дежурят 4 самолета-дозаправщика. Среднее время дозаправки одного самолета равно 10 минут. Плотность потока самолетов, нуждающихся в дозаправке, составляет 0.4. Если самолет, нуждающийся в дозаправке, застает все дозаправщики занятыми, он может некоторое время ожидать их освобождения в районе дозаправки. Среднее время ожидания дозаправки 20 минут. Самолет, не дождавшийся дозаправки, производит посадку на запасной аэродром. Если самолет дозаправлен, он производит посадку на основной аэродром. Смоделировать процесс дозаправки самолетов в течение N часов. В ходе моделирования выяснить среднее число дозаправленных самолетов, вероятность того, что самолет будет дозаправлен, среднее число самолетов, ожидающих дозаправки в воздухе, среднее время ожидания самолета в очереди на дозаправку.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: