離散事件系統仿真

邱小平，西南交通大學計算機與人工智能學院教授，綜合交通運輸智能化國家地方聯合工程實驗室副主任。先後承擔國家重點研發、國家自然科學基金、國家社會科學基金等國家級項目10余項，承擔鐵道部重大基金、教育部人文社科基金、四川省學術與技術帶頭人培養基金等省部級項目近20項；發表學術論文120余篇，其中第1作者70余篇，SCI、EI、ISTP檢索100余篇，完成專著/教材12本，申報發明專利10項（獲批8項），獲軟件註冊5項，省部級科學技術鑒定1項。

 

 

 

 

 

 

 

 

目錄

 

 

 

 

 

資源下載

 

 

 

 

第1章概述

 

1.1系統與系統模型

 

1.2系統仿真概述

 

1.3系統仿真技術的特點

 

1.4仿真技術的發展趨勢

 

小結

 

習題1

 

軟件實踐

 

 

第2章系統仿真基本知識

 

2.1連續系統和離散事件系統

 

2.2離散事件系統

 

2.2.1離散事件系統的基本要素

 

2.2.2仿真鐘

 

2.2.3離散事件系統仿真模型的組成

 

2.2.4離散事件系統仿真的基本步驟 

 

2.3排隊系統

 

2.3.1排隊系統的基本概念

 

2.3.2排隊系統的主要特征

 

2.3.3排隊系統的輸出參數

 

2.4庫存系統

 

2.4.1庫存系統的基本概念 

 

2.4.2庫存系統的主要特征 

 

2.4.3庫存系統的主要參數

 

2.4.4排隊系統和庫存系統的比較

 

2.5雙通道排隊系統仿真

 

2.5.1問題描述

 

2.5.2建立仿真模型

 

2.5.3模型運行結果

 

2.6單品種庫存系統仿真

 

2.6.1問題描述

 

2.6.2建立仿真模型

 

2.6.3運行仿真模型

 

小結

 

習題2

 

軟件實踐

 

 

第3章隨機變量與隨機數

 

3.1確定(性)系統與隨機(性)系統

 

3.1.1基本概念

 

3.1.2主要區別

 

3.2隨機變量與隨機數的相關概念

 

3.2.1隨機事件與概率

 

3.2.2隨機變量與隨機數

 

3.2.3常用分布

 

3.3隨機數發生器

 

3.3.1線性同余發生器

 

3.3.2組合發生器

 

3.4隨機數性能測試

 

3.4.1隨機數性能的經驗測試

 

3.4.2隨機數性能的理論測試

 

3.5隨機變量的產生方法

 

3.5.1逆變換法

 

3.5.2卷積法

 

3.5.3合成法

 

3.5.4取舍法

 

3.5.5函數變換法

 

小結

 

習題3

 

軟件實踐

 

 

第4章輸入數據模型

 

4.1仿真輸入數據分析

 

4.2數據收集與處理

 

4.2.1數據收集時的註意事項

 

4.2.2收集輸入數據的方法

 

4.2.3分析輸入數據的方法

 

4.3數據分布的分析與假設

 

4.3.1連續分布類型的假設

 

4.3.2離散分布類型的假設

 

4.4參數的估計

 

4.5擬合優度檢驗

 

4.5.1χ2測試

 

4.5.2柯爾莫哥洛夫斯米爾洛夫測試(KS測試)

 

小結

 

習題4

 

軟件實踐

 

 

第5章系統仿真策略

 

5.1事件調度法

 

5.1.1事件調度法概述

 

5.1.2事件調度法的步驟

 

5.1.3事件列表的處理

 

5.2活動掃描法

 

5.2.1活動掃描法概述

 

5.2.2活動掃描法的步驟

 

5.3進程交互法

 

5.3.1進程交互法的設置

 

5.3.2進程交互法的步驟

 

5.3.3三種方法的比較

 

小結

 

習題5

 

軟件實踐

 

 

第6章仿真結果分析

 

6.1概述

 

6.2仿真結果的瞬態與穩態特征

 

6.3系統仿真的類型

 

6.3.1終止型仿真

 

6.3.2非終止型仿真

 

6.4終止型仿真的結果分析

 

6.4.1重復運行法

 

6.4.2序貫程序法

 

6.5穩態仿真的結果分析

 

6.5.1重復運行刪除法

 

6.5.2批均值法

 

6.5.3穩態序貫法

 

6.5.4再生法

 

6.6隨機變量的比較

 

6.7敏感度分析

 

6.8正交設計

 

6.9參數的優化方法

 

小結

 

習題6

 

軟件實踐

 

 

第7章形式化方法與EventB簡述

 

7.1形式化方法

 

7.1.1基本概念

 

7.1.2形式規約

 

7.1.3形式驗證

 

7.1.4應用案例

 

 

7.2B方法與EventB

 

7.2.1B方法

 

7.2.2EventB及其基本結構

 

7.2.3EventB的數學體系

 

習題7

 

 

第8章聯鎖系統安全規範建模實例

 

8.1聯鎖規範的提取

 

8.1.1聯鎖進路控制過程分析

 

8.1.2聯鎖規範的提取

 

8.2聯鎖系統形式化建模

 

8.2.1初始模型

 

8.2.2精化策略及精化模型

 

8.3聯鎖系統安全規範的驗證

 

8.3.1不變式和證明義務的生成

 

8.3.2聯鎖安全規範的EventB描述

 

8.3.3模型的驗證

 

習題8

 

 

第9章AnyLogic仿真軟件概述

 

 

9.1仿真軟件概述

 

9.1.1仿真軟件主要應用領域

 

9.1.2仿真軟件的一些關鍵技術

 

9.1.3當前主流仿真軟件對比

 

9.1.4仿真軟件未來發展趨勢

 

9.2AnyLogic軟件下載與安裝

 

9.3AnyLogic用戶界面與主菜單

 

9.3.1文件菜單

 

9.3.2編輯菜單

 

9.3.3視圖菜單

 

9.3.4模型菜單

 

9.3.5幫助菜單

 

9.4AnyLogic的主要功能

 

9.4.1代碼提示功能

 

9.4.2文本搜索功能

 

9.4.3快捷鍵功能

 

9.4.4幫助功能

 

9.4.5模型操作功能

 

9.5AnyLogic視圖

 

9.5.1工程視圖

 

9.5.2面板視圖

 

9.5.3屬性視圖

 

9.5.4問題視圖

 

9.5.5搜索視圖

 

9.5.6控制臺視圖

 

9.5.7幫助視圖

 

9.5.8圖形化編輯器

 

習題9

 

 

第10章AnyLogic離散事件系統仿真

 

10.1AnyLogic離散事件仿真基礎

 

10.1.1離散事件仿真基本原理

 

10.1.2離散事件仿真常用軟件

 

10.2AnyLogic離散事件仿真實例——銀行排隊模型

 

10.2.1創建簡單模型

 

10.2.2創建動畫

 

10.2.3添加櫃臺員工資源

 

10.2.4添加統計數據

 

10.3AnyLogic離散事件仿真實例——倉儲庫存模型

 

10.3.1思維導圖

 

10.3.2操作導引

 

習題10

 

 

 

第11章AnyLogic復雜離散事件系統仿真

 

11.1AnyLogic中的Java編程語句

 

11.1.1AnyLogic中Java的基本數據類型

 

11.1.2AnyLogic中Java的類

 

11.1.3AnyLogic中Java的變量(局部變量和類變量)

 

11.1.4函數

 

11.1.5表達式

 

11.2AnyLogic的數據交換

 

11.2.1AnyLogic中txt文件的數據交換

 

11.2.2AnyLogic中Excel文件的數據交換

 

11.2.3AnyLogic中數據庫的數據交換

 

11.3AnyLogic的隨機性設置

 

11.3.1模型的隨機性

 

11.3.2隨機數生成器

 

11.3.3隨機過程模型的重復試驗

 

11.4AnyLogic復雜離散事件系統仿真實例——生產系統模型

 

11.4.1利用流程建模庫建模

 

11.4.2建立模型動畫

 

11.4.3創建智能體

 

11.4.4定義智能體行為

 

11.4.5打包過程建模

 

11.4.6建立三維動畫

 

習題11

 

 

第12章離散事件系統仿真算法設計

 

12.1單個仿真功能算法設計

 

12.1.1隨機數生成算法

 

12.1.2卡方檢驗分析

 

12.2系統仿真程序與主要算法框架

 

12.2.1仿真程序設計

 

12.2.2仿真程序流程

 

12.2.3主要算法框架

 

12.2.4拓展與討論

 

12.3倉儲業務流程關聯仿真案例

 

12.3.1關聯仿真系統構建

 

12.3.2關聯仿真算法設計

 

12.3.3倉儲業務流程優化

 

小結

 

習題12

 

參考文獻