Методика оптимизации библиотечной системы обслуживания - Экономико-математическое моделирование - Скачать бесплатно
поступившую заявку. Переход к оператору 4.
Оператор 4 реализует формирование случайной продолжительности
обслуживания заявки в соответствии с заданной плотностью распределения
((t).
Оператор 5. Сформированная оператором 4 случайная величина (
используется для расчета момента времени освобождения канала k0. Этот
момент времени вычисляется по формуле
[pic]:= t0 + (,
t0 – момент поступления заявки (содержится в строке 0).
Полученное значение [pic] запоминается в строке k0. Переход к
оператору 6.
Оператор 6 присваивает признаку [pic], соответствующему номеру
занятого канала, значение 0, символизирующее занятость канала. Переход к
оператору 7.
Оператор 7 исключает из массива Е0 номеров свободных каналов номер k0
занятого канала. Переход к оператору 8.
Оператор 8 добавляет номер k0 занятого канала к массиву Е1. Переход к
оператору 9.
Оператор 9 формирует случайную величину продолжительности интервала
между заявками в соответствии с плотностью распределения ((t). Переход к
оператору 10.
Оператор 10. Сформированная датчиком случайных чисел с плотностью
распределения ((t) случайная величина ( добавляется к значению t0 и, таким
образом, определяется момент поступления следующей заявки: t0:= t0+(.
Возврат к блоку 2 внешнего контура, контролирующему общее число заявок,
прошедших через систему.
Оператор 11 выполняет действия в случае, когда в момент поступления
заявок все каналы системы заняты. При этом проверяется, заполнен ли буфер.
Если не заполнен (число т содержащихся в буфере заявок меньше емкости
буфера М), то переход к оператору 12, в противном случае – к оператору 13.
Оператор 12 увеличивает число заявок в буфере на единицу.
Оператор 13 реализует формирование случайной продолжительности
ожидания заявки в соответствии с заданной плотностью распределения ((t).
Оператор 5. Сформированная оператором 12 случайная величина (
используется для расчета момента времени освобождения места в очереди. Этот
момент времени вычисляется по формуле
tn+m:= t0 +(,
(2.7)
t0 – момент поступления заявки (содержится в строке 0).
Полученное значение tn+m запоминается в строке n+m. Переход к
оператору 9.
Оператор 15 увеличивает число заявок, получивших отказ (все каналы и
буфер заняты), на единицу. Переход к оператору 9.
Рассмотрим теперь операции, реализуемые в модуле 1. Блок-схема модуля
1 приведена на рис. 2.4.
[pic]
Рис. 2.3 - Блок-схема модуля 1
Модуль 1 начинает работать в случае, когда самое ранее из событий,
отображаемых календарем, соответствует освобождению канала с номером r0.
Оператор 1 проверяет, есть ли хотя бы одна заявка, ждущая обслуживания
в буфере. Если буфер не пуст (m(0), то переход к оператору 2, в противном
случае – к оператору 5.
Оператор 2 обеспечивает формирование случайной продолжительности (
занятости канала r0 при обслуживании заявки, хранившейся в буфере. Переход
к оператору 3.
Оператор 3 определяет момент окончания обслуживания каналом r0 заявки,
взятой из буфера. Момент освобождения канала рассчитывается по формуле
[pic]:= [pic] +
(. (2.8)
Переход к оператору 4.
Оператор 4 уменьшает число заявок, хранящихся в буфере и ожидающих
освобождения какого-либо канала, на единицу. Возврат к оператору 2 внешнего
контура.
Оператор 5 сдвигает массив заявок, ожидающих в очереди, на 1 позицию
вверх.
Оператор 6 присваивает признаку [pic]-го значение 1. В результате этой
операции строка r0, соответствующая освободившемуся, но не занятому каналу
(буфер пуст), при очередном просмотре календаря не будет выделена
(просматриваются только те строки, для которых (j=0). Если описанную
операцию присваивания [pic]:=1 не выполнить, то при просмотре календаря та
же строка r0 будет выбрана вновь (этой строке соответствует минимальное
время наступления события) и процедура реализации модели зациклится.
Переход к оператору 6.
Оператор 6 добавляет номер r0 к массиву свободных каналов. Переход к
оператору 7.
Оператор 7 исключает номер r0 из массива занятых каналов.
Рассмотрим теперь операции, реализуемые в модуле 2. Блок-схема модуля
2 приведена на рис. 2.4.
[pic]
Рис. 2.4 - Блок-схема модуля 2.
Оператор 1 очищает ячейку с номером n+r0 .
Оператор 2 сдвигает массив заявок, ожидающих в очереди, на 1 позицию
вверх, начиная с номера n+r0+1
Оператор 3 уменьшает количество ожидающих заявок на 1.
Завершающим этапом работы имитационной модели является статистическая
обработка результатов моделирования. После завершения работы модели в
памяти остаются значения общего числа заявок N0, прошедших через систему, и
числа заявок, получивших отказ – s.
2.6 Оптимизация параметров системы обслуживания
Данные, полученные в результате работы ИМ, могут быть использованы для
подсчета критерия эффективности L функционирования СМО:
L = Пр –
Затр, (2.9)
где
Пр – средняя прибыль в единицу времени, получаемая в ходе работы СМО,
Затр – средние затраты в единицу времени, связанные с
функционированием СМО.
При этом
Пр = C0 (Tобс) (N0 – s),
(2.10)
Затр = C1 s + Cэ (Tобс) n.
(2.11)
Тогда
L = C0 (Tобс)(N0 – s) – C1 s - Cэ
(Tобс) n. (2.12)
Полученное соотношение позволяет использовать имитационную модель для
оптимизации СМО.
Проведем оптимизацию СМО с помощью метода Нелдера-Мида.
Выберем в области возможных значений факторов некоторый начальный
набор [pic]Относительно этой точки построим многогранник (симплекс)
содержащий [pic]вершин, координаты которых определяются матрицей [pic].
[pic]
где
[pic]
[pic] - длина ребра симплекса, выбираемая, например равной 1.
В каждой из этих точек проведем серию имитационных экспериментов и,
усреднив результаты в каждой, получим оценки средних значений функции
отклика [pic]. Теперь, используя стандартную процедуру Нелдера-Мида,
отыскивают «худшую» точку (если решается задача максимизации, то это точка,
в которой значение функции отклика минимально).
Затем реализуется один из возможных вариантов деформирования многогранника
(отражение, растяжение, сокращение или редукция), после чего в новой (или
новых) точке выполняется имитационное моделирование и процедура
продолжается.
Рассчитаем оптимальные параметры библиотечной системы обслуживания – число
каналов обслуживания [pic] и среднее время обслуживания [pic].
Вершины начального симплекса:
[pic]
Параметры имитационной модели:
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Оптимизируемой функцией является (2.12)
Критерий останова: [pic]
Результат: [pic]
Значение критерия [pic]
3 Гражданская оборона
Защита населения от оружия массового поражения и при чрезвычайных
ситуациях (ЧС) достигается максимальным осуществлением всех защитных
мероприятий гражданской обороны, наилучшим использованием всех способов и
средств защиты. Основными способами защиты населения при ЧС являются:
укрытие населения в защитных сооружениях; рассредоточение в загородной зоне
рабочих и служащих предприятий, учреждений и организаций, продолжающих свою
деятельность в городах, а также эвакуация из этих городов всего остального
населения; использование населением средств индивидуальной защиты (СИЗ). В
данной дипломной работе рассмотрен вопрос об использовании СИЗ в
электронной промышленности.
СИЗ предохраняют от попадания внутрь организма и на кожные покровы
радиоактивных, отравляющих и бактериальных средств. Они подразделяются по
защищаемым участкам на:
. Средства индивидуальной защиты органов дыхания;
. Средства индивидуальной защиты глаз;
. Средства индивидуальной защиты кожи.
СИЗ органов дыхания и кожи в системе защитных мероприятий в зонах ЧС
должны предотвращать сверхнормативные воздействия на людей опасных и
вредных аэрозолей, газов, паров, попавших в окружающую среду при разрушении
оборудования и коммуникаций соответствующих объектов, а также снижать
нежелательные эффекты действия на человека светового, теплового и
ионизирующего излучений.
Выпускаемые промышленностью СИЗ должны быть направлены преимущественно
для обеспечения личного состава формирований, подготавливаемых для
проведения спасательных и других неотложных работ в очагах поражения. При
аварийной ситуации или угрозе нападения противника работающие получают СИЗ
на своих объектах, население - в ЖЭКах [10].
В качестве СИЗ органов дыхания следует использовать общевойсковые,
гражданские и промышленные противогазы, выпускаемые промышленностью
респираторы (в том числе выпускаемые для производственных целей),
простейшие и подручные средства.
По принципу действия средства индивидуальной защиты органов дыхания
(СИЗОД) делятся на две группы:
. фильтрующие, обеспечивающие защиту в условиях достаточного
содержания свободного кислорода в воздухе (не менее 18%) и
ограниченного содержания вредных веществ;
. изолирующие, обеспечивающие защиту в условиях недостаточного
содержания кислорода и неограниченного содержания вредных
веществ.
К СИЗ относят: противогазы фильтрующие и изолирующие, респираторы и
простейшие средства – противопыльная тканевая маска и ватно-марлевая
повязка (ВМП). Простейшие средства изготавливаются, как правило, самим
населением.
Фильтрующие противогазы предназначены для защиты органов дыхания, лица
и глаз человека от парогазообразных веществ и аэрозолей. Наиболее
распространенными являются противогазы ГП-5 и ГП-7. Принцип действия
основыван на абсорбции, хемосорбции и катализе, а поглощение дымов и
туманов (аэрозлей) осуществляется путем фильтрации. С целью расширения
возможностей противогазов по защите от сильно действующих ядовитых веществ
для них введены дополнительные патроны (ДПГ-1; ДПГ-3).
Фильтрующие противогазы могут комплектоваться коробками одного из трех
типов:
. поглощающими (обеспечивают защиту от газов и паров);
. фильтрующими (обеспечивают защиту от аэрозолей);
. фильтрующе-поглощающими (обеспечивают защиту от газов, паров и
аэрозолей.
Выпускаются фильтрующе-поглощающие и поглощающие коробки различных
марок. Коробки каждой из марок предназначены для защиты от конкретных
строго определенных вредных веществ в виде паров (газов).
Перечень выпускаемых марок поглощающих и фильтрующе-поглощающих
коробок приведен в табл. 3.1.
Табл. 3.1 - Марки поглощающих и фильтрующе-поглощающих коробок
|Марка |Назначение |
|коробки | |
|А |для защиты от паров органических соединений (бензин, керосин, |
| |ацетон, бензол, толуол, ксилол, сероуглерод, спирты, эфиры, |
| |анилин, галоидорганические соединения, нитросоединения бензола и|
| |его гомологи, тетроэтилсвинец, фосфор- и хлорорганические |
| |ядохимикаты); |
|В |для защиты от кислых газов и паров (сернистый ангидрид, хлор, |
| |сероводород, синильная кислота, хлористый водород, фосген, |
| |фосфор- и хлорорганические ядохимикаты); |
|Г |для защиты от ртути и ртутьорганических соединений; |
|Е |для защиты от мышьяковистого и фосфористого водорода; |
|ВР |для защиты от кислых газов и паров, радионуклидов, в том числе |
| |радиоактивного йода и его соединений; |
|И |для защиты от радионуклидов, в том числе от органических |
| |соединений радиоактивного йода; |
|К |для защиты от аммиака; |
|КД |для защиты от аммиака и сероводорода; |
|МКФ БКФ |для защиты от кислых газов и паров, паров органических |
| |соединений мышьяковистого и фосфористого водорода (но с меньшим |
| |временем защитного действия, чем коробки марок А и Б); |
|Н |для защиты от оксидов азота: |
|СО |для защиты от оксида углерода; |
|М |для защиты от оксида углерода в присутствии паров органических |
| |веществ, кислых газов, аммиака, мышьяковистого и фосфористого |
| |водорода; |
|Б |для защиты от бороводородов (диборан, пентаборан, |
| |этилпентаборан, диэтилдекарборан, декарборан) и их аэрозолей; |
|ФОС |для защиты от паро-газообразных фторпроизводных непредельных |
| |углеводородов, фреонов и их смесей, фтор- и хлормономеров; |
|ГФ |для защиты от газообразного гексафторида урана, фтора, |
| |фтористого водорода, радиоактивных аэрозолей; |
|УМ |для защиты от паров и аэрозолей гептила, амила, самина, |
| |нитромеланжа, амидола; |
|П-2У |для защиты от паров карбонилов никеля и железа, оксида углерода |
| |и сопутствующих аэрозолей; |
|С |для защиты от оксидов азота и сернистого ангидрида. |
В табл. 3.2 приведены рекомендации по использованию определенных марок
коробок для защиты от смесей ряда вредных веществ.
Табл. 3.2 Рекомендации по использованию определенных марок коробок
|Наименование смеси |Средства защиты |
|Пары органических веществ |Противогазы с коробками марки А; |
| |Респираторы РПГ-67, РУ-6ОМ с патронами|
| |марки А; |
| |Облегченный противогаз ПФПМ с коробкой|
| |марки А. |
|Пары органических веществ и кислые|Противогазы с коробками марок В, Е, |
|газы |БКФ; |
| |Респираторы РПГ-67 и РУ-60М с |
| |патронами марки В; |
| |Облегченный противогаз ПФПМ с коробкой|
| |марки В |
|Хлороформ, хлор, хлористый водород|Противогазы с коробками марок В с/ф, Е|
| |с/ф, БКФ |
|Бромистый метил и синильная |Противогаз с коробкой марки В б/ф |
|кислота | |
|Пары органических веществ и аммиак|Противогаз с коробкой марки КД; |
| |Респираторы РПГ-67 и РУ-60М с |
| |патронами марки КД; |
| |Облегченный противогаз ПФПМ с коробкой|
| |марки КД. |
|Пары органических веществ и |Противогазы с коробками марок В и КД; |
|сероводород |Респираторы РПГ-67 и РУ-60М с |
| |патронами марок В и КД; |
| |Облегченный противогаз ПФПМ с коробкой|
| |марки КД.
|
