mô hình hóa hệ hàng đợi garage ôtô

BÀI TẬP LỚN
MÔ HÌNH HÓA
(ĐỀ SỐ 31)
MÔ HÌNH HÓA HỆ HÀNG ĐỢI
2. Tên đề bài: Garage ôtô
Trạm sửa chữa ô tô có một tổ sửa chữa , ô tô đến trạm tuân theo luật phân bố
mũ có cường độ bằng 0,1 ô tô/phút. Thời gian sửa chữa 1 ô tô tuân theo luật
phân bố đều trong khoảng 10-30 phút. Trạm sửa chữa có 3 chỗ đỗ để chờ
sửa chữa.
a. Hãy mô hình hóa trạm sửa chữa ô tô nói trên trong khoảng thời gian
240 phút
Hãy xác định số khách hang bỏ đi vì không có chỗ để xe chờ đến lượt
sửa chữa.
b. Để không bị mất khách hàng như ở ý (a) thì trạm phải có giải pháp gì?
(Tăng lực lượng sửa chữa hoặc tăng số chỗ đỗ xe)
Nhiệm vụ của sinh viên
- Viết chương trình mô phỏng (có thuật giải và lưu đồ mô phỏng) hoặc
xây dựng mô phỏng trên phần mền SIGMA.
- Kết quả mô phỏng
- Nhận xét, bình luận
2. Giới thiệu phần mền SIGMA
Trong các bài tập trước đây, ta thường xây dựng chương trình mô
phỏng bằng công cụ Visual Basic, tuy nhiên đó không phải là một công cụ
chuyên dụng để mô phỏng. Vì vậy trong bài tập này ta sử dụng 1 công cụ
mới, chuyên dùng để mô phỏng đó là chương trình SIGMA.
Phần mềm SIGMA FOR WINDOWS là một sự tiếp cận mới về phân
tích và mô phỏng các sự kiện rời rạc với một vài đặc tính xây dựng mô hình
mạnh.
Đặc tính nổi bật nhất của phần mềm SIGMA là các mô hình mô
phỏng có thể được tạo ra hoặc soạn thảo trong khi chương trình đang chạy.
Các sự kiện có thể thêm bớt, thay đổi hoặc loại bỏ. Trình tự logic không bị

thay đổi và các lỗi sẽ được hiệu chỉnh mà không cần dừng chương trình để
thay đổi mã và biên dịch lại. Bạn có thể tạm dừng hoặc chạy lại chương trình
bạn thích. Khi sử dụng phần mềm này một mô hình mô phỏng có thể được
phát triển và thực hiện trong một thời gian nhỏ và nó cũng sử dụng ngôn ngữ
lập trình biên dịch thuận tiện nhất.
Tính ưu việt cơ bản của phần mềm SIGMA mà các môi trường mô
phỏng khác không có được là các hỗ trợ hoạt cảnh trong phần mềm. Các
hoạt cảnh này không được tạo ra từ mô hình mô phỏng đang sử dụng phần
mềm thông thường một cách tách biệt, trong SIGMA hoạt cảnh và mô hình
là đồng nhất.
Thêm vào đó SIGMA còn bao gồm các công cụ hiệu chỉnh dữ liệu đồ
hoạ tinh xảo cho phép các hình ảnh, đồ thị có thể dán trên các bảng tính hay
các bộ xử lý văn bản trong khi mô hình hoá, phân tích hay hoạt cảnh. Các
mô hình của SIGMA có thể tự động thay đổi các ngôn nhữ dịch như C,
Pascal, FORTRAN hay có thể tự tạo ra một mô tả nhỏ về mô hình bằng
tiếng Anh.
Trong SIGMA các mục chương trình có thể chạy đồng thời. Bạn có
thể sao chép hoặc dán những đối tượng từ một mô hình này sang một phần
của mô hình khác. Bên cạnh đó những mô hình có thể phát triển trong một
mục của SIGMA và sau đó được tích hợp đồ hoạ thành một mô hình khác
trong khi mô hình cũ vẫn thực hiện .
SIGMA hỗ trợ đầy đủ một chu kỳ mô hình mô phỏng từ việc xây
dựng mô hình, kiểm tra tới phân tích đầu ra, thực hiện hoạt cảnh, các tư liệu
và đưa ra các thông tin cần thiết.
Phần mềm ra đời đã tạo ra một công cụ rất mạnh trong việc mô hình
hoá các sự kiện nhẫu nhiên điều mà trước đó chưa thực hiện được.
3. Phân tích đề bài
Theo đề bài ta thấy, dòng ô tô đến trạm tuân theo luật phân bố mũ có
cường độ bằng 0,1 ô tô/phút. Như vậy khoảng thời gian đến của 2 ô tô liên
tiếp là ngẫu nhiên: t = 2+1*RND

Trạm sửa chữa coi như chỉ có một tổ sửa chữa phục vụ duy nhất, thời
gian phục vụ là một biến ngẫu nhiên tuân theo luật phân bố đều trong
khoảng 10 đến 30 phút. Nếu ô tô đến trạm trong lúc tổ sửa chữa đang phục
vụ ô tô khác thì sẽ phải chờ để đến lượt mình. Thời gian phục vụ một ô tô
được tính theo công thức : t = 10+30*RND
Chiều dài hàng đợi là không bị hạn chế, tức là khách hàng chấp nhận
chờ đợi chứ không bỏ đi. Dựa vào các điểm cơ bản như trên ta tiến hành xây
dựng lưu đồ và graph cho hệ thống.
4. Xây dựng mô hình Graph
+ Graph
Các nút của hệ thống
- Hệ thống gồm 4 nút: Run, Enter, Start, Leave
- Các biến trạng thái: QUEUE & SERVER
Cài đặt tham số cho các nút và mũi tên
- Các mũi tên
5. Xác định điều kiện ngừng mô phỏng
Điều kiện đầu SERVER = 1
Thời gian mô phỏng trong 4 giờ (= 240 phút)
6. Kết quả mô phỏng và bảng số liệu
Bảng số liệu:
MODEL DEFAULTS

Model Name: CARWASH.MOD
Model Description: AN AUTOMATIC CARWASH
Output File: UNTITLED.OUT
Output Plot Style: NOAUTO_FIT
Run Mode: GRAPHICS
Trace Vars: QUEUE,SERVE
Random Number Seed: 12345

Initial Values: 5
Ending Condition: STOP_ON_TIME
Ending Time: 240.000
Trace Events: ALL EVENTS TRACED
Hide Edges:
Time Event Count QUEUE SERVER

0.000 RUN 1 5 1
0.000 ENTER 1 6 1
0.000 START 1 5 0
3.483 ENTER 2 6 0
11.221 ENTER 3 7 0
14.400 ENTER 4 8 0
17.458 ENTER 5 9 0
20.714 ENTER 6 10 0
27.543 ENTER 7 11 0
33.468 ENTER 8 12 0
35.019 LEAVE 1 12 1
35.019 START 2 11 0
41.038 ENTER 9 12 0
45.704 ENTER 10 13 0
49.680 ENTER 11 14 0
54.016 ENTER 12 15 0
60.979 ENTER 13 16 0
68.533 LEAVE 2 16 1
68.533 START 3 15 0
68.898 ENTER 14 16 0
73.594 ENTER 15 17 0
76.765 ENTER 16 18 0
81.096 ENTER 17 19 0

83.000 LEAVE 3 19 1
83.000 START 4 18 0
84.933 ENTER 18 19 0
88.979 ENTER 19 20 0
96.562 ENTER 20 21 0
100.754 ENTER 21 22 0
108.406 ENTER 22 23 0
116.085 ENTER 23 24 0
118.931 LEAVE 4 24 1
118.931 START 5 23 0
120.617 ENTER 24 24 0
126.178 ENTER 25 25 0
130.167 ENTER 26 26 0
137.720 ENTER 27 27 0
142.394 ENTER 28 28 0
147.818 LEAVE 5 28 1
147.818 START 6 27 0
150.306 ENTER 29 28 0
157.960 ENTER 30 29 0
161.217 ENTER 31 30 0
168.833 ENTER 32 31 0
176.270 ENTER 33 32 0
181.053 ENTER 34 33 0
184.582 ENTER 35 34 0
186.301 LEAVE 6 34 1
186.301 START 7 33 0
191.058 ENTER 36 34 0
195.271 ENTER 37 35 0
199.160 ENTER 38 36 0
207.144 ENTER 39 37 0

211.680 ENTER 40 38 0
213.799 LEAVE 7 38 1
213.799 START 8 37 0
217.333 ENTER 41 38 0
223.356 ENTER 42 39 0
228.850 ENTER 43 40 0
233.740 ENTER 44 41 0
239.733 ENTER 45 42 0
244.360 ENTER 46 43 0
Đồ thị biểu diễn QUEUE theo Time
Đồ thị biểu diễn quan hệ Count theo QUEUE
Đồ thị biểu diễn quan hệ QUEUE theo Time
7. Phân tích kết quả mô phỏng, Nhận xét, Biện pháp cải tiến
Trong khoảng thời gian 4 giờ có tất cả 43 ô tô đã đến trạm sửa chữa ,
9 ô tô được phục vụ và rời khỏi hệ thống, 1 ô tô đang được phục vụ.
QUEUE( time) : thể hiện số ô tô trong hàng đợi theo trình tự thời gian
SERVERS(time): thể hiện trạng thái của kênh phục vụ, khi
SERVERS =1 ( SERVERS = EDLE) tức là kênh phục vụ rỗi, sẵng sàng
phục vụ khách hàng nếu như có khách đợi trong hàng đợi. Và ngược lại,
nếu SERVERS = 0 có nghĩa là các kênh phục vụ đều bận.
Count (time) : thể hiện các điểm thay đổi trạng thái hệ thống, những
điểm trên đồ thị lên là điểm có khách đến ngân hàng, những điểm đồ thị
xuống là khi có khách hàng đã được phục vụ và rời khỏi hệ thống.
Biện pháp cải tiến
Với chỉ một người phục vụ và thời gian phục vụ là từ 10 đến 30 phút
thì ta thấy trạm phục vụ khách hàng chưa tốt, số khách hàng được phục vụ ít,
số khách hàng phải chờ nhiều.
Cho nên để phục vụ khách hàng được nhiều hơn và tốt hơn, số lượng
khách hàng phải chờ giảm đi thì cần phải tăng số nhân viên của trạm sửa
chữa