Файл: Моделирование работы аэропорта и составление расписания взлёта и посадки самолётов.pdf

Моделирование начинается с построения концептуальной модели. Итак, ресурсы. Имеются две взлётно-посадочные полосы, одна из которых имеет преимущество в том, что она находится вблизи аэровокзала, т.е. сажать самолёт на запасную полосу аэропорту невыгодно по финансовым соображениям. Интервалы времени процессов взлёта и посадки постоянны и равны двум минутам. Самолёту, которому не удаётся сесть на основную полосу, даётся возможность уйти на вынужденный круг (4 минуты). Если после пятого круга самолёт не получает разрешения на посадку, он отправляется на запасной аэродром (20 минут потерянного времени, топлива и доставка пассажиров на аэровокзал). 

На любом промежутке времени работы аэропорта возможные следующие ситуации: 

1) только один борт просит посадку; 

2) несколько самолётов просят посадку, причём её следует дать борту, совершившему большее количество кругов; 

3) только один борт просит взлёт; 

4) один борт просит посадку, а другой взлёт, причём полоса предоставляется взлетающей машине; 

5) запросы на взлёт и посадку не поступали.

Рисунок 1- Структурная схема

Данная СМО представляет собой СМО с ожиданием, которые происходят при занятости полосы – канала СМО. Процесс функционирования этой системы можно представить на временной диаграмме (рисунок 2).

Рисунок 2- Временная диаграмма

На диаграмме:

ось 1 – моменты поступления заявок на взлет;

ось 2 – моменты поступления заявок на посадку;

ось 3 – моменты ожидания освобождение полосы самолётов при взлете;

ось 4 – время полета самолета по кругу;

ось 5 – врем занятости взлетной полосе;

С помощью временной диаграммы можно выявить все особые состояния системы, которые необходимо будет учесть при построении детального моделирующего алгоритма.

Q-схема системы и ее описание

Для описания СМО, как непрерывно-стохастических процессов, используют Q-схемы, отражающие элементы и структуру СМО. В соответствии с построенной моделью и символикой Q–схем структурную схему данной СМО (рисунок 1) можно представить в виде, где И – источник, К – канал, Н – накопитель. 

Рисунок 3- Q-схема моделируемой СМО

Источник И1 и И2 обозначает источник поступления заявок, из которого в канал попадают сообщения. Перед поступлением заявок в канал проверяется состояние канала, при занятости канала К сообщения ожидают обработки.

Рисунок 4- Обобщенная схема алгоритма

Блок- схема представлена на рисунке 5.

Рисунок 5- Блок-схема

1.4. Анализ результатов

Выводы: Общее количество обслуженных самолетов 488, приземлились на основном аэродроме 196, с вынужденным уходом на круг ушли 0, на запасном аэродроме приземлились 96 самолетов.

Выводы: Общее количество обслуженных самолетов 431, приземлились на основном аэродроме 287, с вынужденным уходом на круг ушли 143, на запасном аэродроме приземлились 0 самолетов.

Выводы: Общее количество обслуженных самолетов 500, приземлились на основном аэродроме 400, с вынужденным уходом на круг ушли 0, на запасном аэродроме приземлились 0 самолетов.

Работа данной системы моделируется за конкретный промежуток времени, следовательно, основной задачей оптимизации является нахождение условий, при которых обрабатывается максимальное количество заявок. Для этого следует повышать интенсивность поступления заявок.  Анализируя исследования системы можно сделать выводы, что наиболее оптимальное время поступления заявок составляет 2 и 10 мин. Изначально заданное время обслуживания самолетов является оптимальным 2 мин.

Заключение

Имитационное моделирование было выполнено в Piligrim и имеет в общем случае преимущество над аналитическим способом, как более универсальное, наглядное и приближенное к реальности. Модель решения поставленной задачи с интенсивностью поступления самолётов 2 и 10 и обслуживанием 2 мин является оптимальным. Так как число обслуженных самолетов значительно выросло и число самолетов с вынужденным уходом на круг равен 0.

Выбор того или иного варианта в реальном мире оправдывается имеющимися средствами, возможностями или целями, а потому он зависит от ситуации. Но актуальность моделирования или расчета не снижается, поскольку это существенно помогает прогнозировать результат, что удешевляет производство или другие разработки.

Список литературы

1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М.: Высш. шк., 1995.
2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.: Высш. шк., 1999.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969.