Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса в части эксплуатации и обеспечения технического обслуживания СИЗОД 11
1.1. Краткая историческая справка. Основные виды СИЗОД 11
1.2. Особенности эксплуатации СИЗОД 15
1.3. Основы организации ТО СИЗОД 21
1.4. Проблемы повышения эффективности технического обслуживания СИЗОД 25
Вывод 26
Глава 2. Математическое моделирование процессов ТО и ремонта СИЗОД. 27
2.1. Возможность применения и особенности построения моделей теории массового обслуживания для описания системы технического обслуживания и ремонта СИЗОД 27
2.1.1. Особенности построения аналитических моделей системы технического обслуживания и ремонта СИЗОД 33
2.1.2. Методы теории массового обслуживания и необходимость имитационных экспериментов в процессе технического обслуживания и ремонта СИЗОД 40
2.1.3. Математическая модель однофазной СМО и показатели ее эффективности 45
Выводы по главе: 63
Глава 3. Разработка методики использования инструментальных средств % имитационного моделирования для исследования эффективности технического обслуживания СИЗОД в среде GPSS World 64
3.1. Обоснование подходов, используемых при построении имитационной модели эффективности использования и технического обслуживания СИЗОД 64
3.2. Общие сведения о GPSS World как инструментальном средстве моделирования эффективности использования и технического обслуживания СИЗОД 67
3.3. Основные блоки GPSS World и связанные с ними объекты, используемые для создания имитационных моделей использования, технического обслуживания и ремонта СИЗОД 78
3.3.1. Блоки, связанные с транзактами, как носителями сообщений об использовании, техническом обслуживании и ремонте СИЗОД 78
3.3.2. Блоки, связанные с аппаратными объектами 92
3.3.3. Блоки для сбора статистических данных о результатах моделирования использования и технического обслуживания СИЗОД з
3.3.4. Блоки, изменяющие маршруты транзактов в модели использования и технического обслуживания СИЗОД 103
3.3.5. Блоки, работающие с памятью имитационной модели использования и технического обслуживания СИЗОД. 107
3.3.6 Управляющие операторы GPSS World в имитационной модели использования и технического обслуживания СИЗОД 108
3.4. Некоторые приемы конструирования GPSS-моделей 110
3.4.1. Обработка одновременных событий 110
3.5. Команды GPSS и технология работы с пакетом 113
3.5.1. Методика прогона имитационной модели и наблюдение за моделированием 113
3.5.2. Получение и интерпретация стандартного отчета 113
Выводы по главе 3: 116
Глава 4. Параметрический анализ процессов технического обслуживания и использования СИЗОД с использованием методов имитационного моделирования 118
4.1. Структура процесса, использующего прерывания потоков информации для моделирования задачи использования СИЗОД в экстремальных ситуациях 118
4.2. Технологии моделирования параллельных процессов в задаче использования и обслуживания СИЗОД 118
4.3. Моделирование эффективности процесса технического облуживания и ремонта СИЗОД 125
4.3.1. Техническое обеспечение сложной системы 125
4.3.2.Структура имитационной модели технического обслуживания и ремонта СИЗОД 126
4.4. Последовательность решения задачи и графический вывод результатов моделирования 127
4.5. Аналитическое исследование показателей эффективности технического обслуживания и использования СИЗОД, представленной моделью системы массового обслуживания 132
Выводы по главе 4: 136
Заключение 137
Список использованных источников
- Проблемы повышения эффективности технического обслуживания СИЗОД
- Математическая модель однофазной СМО и показатели ее эффективности
- Общие сведения о GPSS World как инструментальном средстве моделирования эффективности использования и технического обслуживания СИЗОД
- Последовательность решения задачи и графический вывод результатов моделирования
Введение к работе
Актуальность работы. Современное состояние средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) пожарных требует совершенствования. Так как показатели отказов СИЗОД при выполнении задач по тушению пожаров и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) еще достаточно высокие. Неисправность СИЗОД могут повлечь гибель пожарных и требуют новых подходов к снижению профессионального риска. Подразделения газодымозащитной службы (ГДЗС) привлекаются для ликвидации пожаров и проведения аварийно-спасательных работ (АСР), как правило, в среде, не пригодной для дыхания. Из опыта применения сил и средств ГДЗС на пожарах известно, что важнейшими факторами, влияющими на эффективность тушения пожаров и проведения АСР, являются: во-первых, наличие квалифицированных кадров, во-вторых, уровень технического оснащения ГДЗС, в-третьих, эффективно действующая система технического обслуживания (ТО) и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).
Важная роль в достижении высокой степени готовности сил и средств ГДЗС, а также, сохранения жизни и здоровья принадлежит совершенствованию системы ТО и ремонта СИЗОД. Достичь этого можно только в том случае, если будет успешно развиваться структура баз и контрольных постов ГДЗС, совершенствоваться методы управления ими, внедряться передовая практика организации ТО и ремонта СИЗОД. Имеющиеся в настоящее время система ТО и ремонта СИЗОД не в полной мере удовлетворяют современным требованиям, поэтому совершенствование системы ТО и ремонта СИЗОД, является весьма важной задачей. В настоящее время отсутствуют обобщенные статистические данные о временных характеристиках ТО и ремонта СИЗОД в различных условиях. В связи с этим возникают существенные трудности в обосновании путей совершенствования системы ТО и ремонта СИЗОД.
В диссертации на основе результатов статистического анализа временных характеристик ТО и ремонта СИЗОД разработаны методики к ТО и ремонту СИЗОД, определены пути их дальнейшего совершенствования.
Одним из возможных механизмов, обеспечивающих развитие технологических возможностей баз и контрольных постов ГДЗС, является разработка систем имитационного моделирования для подразделений пожарной охраны, обеспечивающих ТО, ремонт и эксплуатацию СИЗОД.
В связи с этим актуальной является решение задачи по созданию информационных систем не только для организации технологического процесса по ТО и ремонту СИЗОД, но и для поддержки процессов управления на базах и контрольных постах ГДЗС в зданиях пожарных частей и на месте пожара, на основе применения методов имитационного моделирования.
Цель диссертационной работы — разработка имитационных моделей для оценки эффективности процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания в подразделениях газодымозащитной службы МЧС России.
Задачи исследования:
исследование условий, влияющих на организацию технического обслуживания и ремонта СИЗОД, а также анализ состояния ТО и выявление критически важных задач требующих применения методов имитационного моделирования;
анализ инструментальных средств имитационного моделирования и выявление среди них наиболее адекватных задачам системы ТО и ремонта СИЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС;
разработка моделей систем массового обслуживания для оценки эффективности процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты на базах и контрольных постах ГДЗС;
разработка методики использования инструментальных средств имитационного моделирования для исследования эффективности процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания в среде GPSS World;
разработка методики использования библиотеки функциональных модулей имитационного моделирования процессов технического обслуживания и ремонта СИЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС в среде GPSS World.
Объектом диссертационного исследования являются система технического обслуживания средств индивидуальной защиты органов дыхания на базах и контрольных постах газодымозащитной службы МЧС России.
Предметом исследования являются имитационные модели и методики технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания.
Основными методами исследования являются методы математического и имитационного моделирования, теории массового обслуживания и объектно-ориентированного программирования средствами системы имитационного моделирования GPSS World.
Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:
- разработана модель технического обслуживания и ремонта СИ
ЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС, основанная на математиче
ском аппарате теории массового обслуживания;
на основе имитационного моделирования разработана методика оценки эффективности процессов технического обслуживания и ремонта СИЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС;
разработан компьютерный программный комплекс в среде GPSS World, использующий библиотеку функциональных модулей для имита-
ционного моделирования процессов технического обслуживания и ремонта СИЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС.
Теоретическая значимость работы состоит в разработке научно-методического аппарата для обоснования количественных показателей процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания на базах и контрольных постах газодымо-защитной службы.
Практическая значимость работы состоит в создании моделей и методов сопровождения технологических процессов ТО и ремонта СИЗОД газодымозащитников на контрольных постах и базах газодымоза-щитной службы. Разработанные модели позволяют количественно оценить эффективность процессов ТО и ремонта СИЗОД и предложить способы совершенствования существующих процессов.
Достоверность положений диссертации и выводов обоснованна и подтверждена применением апробированных методов исследования и практическим внедрением результатов диссертационной работы.
На защиту выносятся следующие основные результаты диссертационного исследования:
модели систем массового обслуживания для оценки эффективности процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания;
методика использования инструментальных средств имитационного моделирования для исследования эффективности процессов технического обслуживания и ремонта средств индивидуальной защиты органов дыхания в среде GPSS World;
методика использования библиотеки функциональных модулей имитационного моделирования процессов технического обслуживания и ремонта СИЗОД на базах и контрольных постах ГДЗС в среде GPSS World.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались и обсуждались в период с 2007 по 2010 г. на заседаниях кафедры организации пожаротушения и проведения аварийно-спасательных работ Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, а также на:
III Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму». Санкт-Петербург, 30-31 октября 2007 г;
Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы охраны труда», Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, 2010 г.;
III Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности на объектах олимпийского комплекса во время подготовки и проведения XXII зимних Олимпийских игр в 2014 г. в городе Сочи». Санкт-Петербург, 2-3 декабря 2010 г.
';
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Реализация результатов исследования.
Результаты внедрены в деятельность ГУ МЧС России по Архангельской области, в Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургский учебный центр ФПС МЧС России». А так же отдельные теоретические положения диссертации используются в учебном процессе на кафедре организации пожаротушения и проведения аварийно-спасательных работ СПбУ ГПС МЧС России.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 122 наименований, 7 приложений. Работа изложена на 149 страницах основного текста, содержит 5 таблиц и 69 рисунков.
Проблемы повышения эффективности технического обслуживания СИЗОД
Проведенный анализ числа выездов на пожары и длительности работы пожарных, Санкт-Петербурга показал, что продолжительность работы в СИЗОД составляет 10-22 % от общего времени работы на пожарах. Вместе с тем с увеличением количества выездов звеньев ГДЗС с 12,4 до 20,3 % к общему количеству выездов имеет место увеличение времени работы с использованием СИЗОД в 3 раза [28, 29]. Проведенные исследования показали, что если в среднем по России время работы в СИЗОД, звеньев ГДЗС равно 12% от общего времени работы на пожаре, то по ряду регионов Ленинградской области — 10-22 %, а в городах с населением более 1 млн. человек оно достигает 48% [28,29].
Так, например, ежесуточно в подразделениях ФПС, подчиненных Главному управлению МЧС России по Санкт-Петербургу (далее — подразделения ФПС), а также в подразделениях ОФПС-3; на дежурство заступает 44 звена ГДЗС, 8 отделений ГДЗС и отделение спасателей Специализированной пожарной части, а. также 28 звеньев и 2 отделения ГДЗС в подразделениях противопожарной службы Санкт-Петербурга.
Таким образом, наиболее часто звенья ГДЗС работали на пожарах до 30 мин., что меньше значения среднего времени защитного действия СИЗОД, находящихся на вооружении подразделений ФПС по Санкт-Петербургу. Однако в 5% случаев звенья ГДЗС работали на пожарах свыше 60 мин., как правило, за это короткое время на месте пожара производилась замена воздушных баллонов к дыхательным аппаратам, применялись СИЗОД с длительным сроком защитного действия, а также осуществлялась заправка воздушных баллонов на месте пожара с применением передвижных компрессорных установок УКС-400, ПКС-300, АБГ [28, 29].
Действия газодымозащитников по тушению пожаров в непригодной для дыхания среде в зданиях и сооружениях, связанные с воздействием опасных факторов пожара, сопровождаются различной степенью выхода из строя СИЗОД [4-12 ,71, 76-78]. Основными причинами выхода из строя СИЗОД при ведении действий по тушению пожаров являются: - коррозия пружин мембран легочных автоматов; - неисправность и выход из строя выносных манометров (погрешность в показаниях при испытании манометров); - поломки корпуса легочного автомата; - недостаточная прочность отдельных элементов подвесной системы; - прорыв уплотнительных колец редуктора; - быстрый износ вставки клапана вентиля воздушных баллонов. Более полная и подробная статистика возможных неисправностей СИЗОД при тушении пожаров и проведении АСР представлена в приложении 1. В таблице 1.1 приведены данные о наличии и большого количества неисправных СИЗОД (199 шт.) в подразделениях ФПС по Санкт-Петербургу, которые требуют технического их обслуживания и ремонта. Таблица 1.1. Количество СИЗОД и их неисправностей в подразделениях ФПС по Санкт-Петербургу [28, 29] Дыхательныеаппараты сосжатымвоздухом(ДАСВ) количество (шт.) неисправно (шт.) Кислородные изолирующие противогазы(КИП) количество (шт.) неисправно (шт.) АИР-300 СВ 357 81 УРАЛ-7 349 118 АИР-98МИ 3 0 УРАЛ-10 ПО 20 АИР-300 СВ-01 40 0 Р-30 61 36 АП-2000 320 70 АП-Север 45 0 АП-Омега 102 5 ПТС «ПРОФИ» 3 0 DRAGERPA94 80 3 Общее количество неисправных узлов и деталей дыхательных аппаратов и кислородно-изолирующих противогазов (респираторов) распределяется следующим образом (рис. 1.10-1.13): 33 (36%)
В настоящее время техническое обслуживание СИЗОД осуществляется 12 базами и 45 контрольными постами ГДЗС [28, 29]. Для обслуживания СИЗОД на пожарах используются передвижные базы ГДЗС и передвижные компрессорные установки. Техническое состояние указанных подразделений технического обслуживания СИЗОД представлены в приложении 2. 1.3. Основы организации ТО СИЗОД.
Условия технического обслуживания СИЗОД — обстоятельства, от которых зависит объем процесса по проверке и восстановлению неисправных СИЗОД в подразделениях технического обслуживания газодымозащитной службы.
Процесс технического обслуживания СИЗОД представляет собой строго определенную. совокупность выполняемый в заданной последовательности технологических операций [15, 16, 38]. Одна и та же операция может производиться многими способами, на- различном оборудовании.
Техническое обслуживание - это комплекс работ и организационно-технических мероприятий, направленных на эффективное использование СИЗОД в исправном состоянии процессе эксплуатации [15, 109-113].
В зависимости от характера и назначения эти работы подразделяются на две группы: система технического обслуживания, объединяет работы, направленные на поддержание СИЗОД в работоспособном состоянии в течение всего периода эксплуатации; система ремонта включает работы, направленные на восстановление утраченной работоспособности узлов и деталей СИЗОД. Наиболее целесообразной формой организации технического обслуживания и ремонта СИЗОД, является планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. Ее сущность заключается в том, что техническое обслуживание СИЗОД проводят через определенные промежутки времени, при этом для каждого вида технического обслуживания установлен определенный перечень работ.
Таким образом, техническое обслуживание СИЗОД проводится в соответствии с нормами и сроками, установленными соответствующими нормативными документами и включает в себя: проверку готовности СИЗОД к применению, проверки N 1,2,3; чистку, промывку, регулировку, смазку, дезинфекцию; устранение неисправностей в объеме текущего ремонта. Схема технического обслуживания указана на (рис. 1.14,1.15)
Математическая модель однофазной СМО и показатели ее эффективности
Очередь отсутствует, поэтому заявка младшего приоритета, обслуживание которой прервано, теряется. Теряется также и заявка старшего приоритета, когда канал занят обслуживанием заявки этого же приоритета. Вероятность потери заявки Рпот определяется следующей формулой:
Если рассматривать заявки без приоритетов, то» получится одноканальная СМО с отказами. Особенностью данной модели является работа без очереди, т.е. если заявка не может быть обслужена, она отбрасывается и в дальнейшей работе не участвует.
Такая ситуация вполне возможна для базы ГДЗС. Например, имеется очень большое (для расчетов можно принять бесконечное) количество заказов. Тогда отсутствует необходимость создавать очередь. Такие ситуации могут возникать лишь на небольшие промежутки времени во время сильного роста спроса в техническом обслуживании СИЗОД. Работать по такой схеме не очень выгодно, т.к. можно потерять постоянных заказчиков.
При -» 0, п— оо очередь неограниченно возрастает, и модель системы приближается к одноканальной" СМО с неограниченной очередью. Установившийся режим работы СМО может быть только в случае, когда интенсивность входного потока не больше интенсивности обслуживания. .
Чтобы избежать указанных недостатков, можно воспользоваться альтернативным вариантом и построить имитационную модель.
Методы теории массового обслуживания и необходимость имитационных экспериментов в процессе технического обслуживания и ремонта СИЗОД Основными признаками реальной системы, позволяющими рассматривать систему технического обслуживания и ремонта СИЗОД как своеобразную систему массового обслуживания (СМО), являются: - наличие объектов, нуждающихся в случайные моменты времени в обслуживании (в выполнении некоторых работ над собой или для себя); эти объекты порождают так называемый входящий поток заявок (требований) на обслуживание; - наличие объектов, которые производят обслуживание и называются обслуживающими устройствами ОУ (каналами); - возникновение задержек в обслуживании (образование очереди). В качестве своеобразных СМО могут рассматриваться: подразделения и части пожарной охраны, предназначенные для, технического обслуживания, ремонта и замены неисправных СИЗОД.
Для задания СМО необходимо указать: входящий поток заявок, множество обслуживающих СИЗОД и дисциплину обслуживания.
При аналитическом исследовании СМО чаще всего предполагают, что входящий поток - простейший поток событий интенсивности X. Часто заявку отождествляют с ее материальным носителем: поток СИЗОД, узлов и деталей, поступающих в ремонт, поток донесений, поступающих на обработку в оперативный штаб пожаротушения и т.д.
Обслуживающее устройство ОУ (канал) - это материальный объект или совокупность объектов (база ГДЗС, контрольно-измерительные приборы), одновременно участвующих в обслуживании заявки. В каждый момент времени ОУ может обслуживать только одну заявку.
Основным параметром ОУ является среднее время обслуживания одной заявки to6cn или производительность ОУ M l/ fe. Под временем обслуживания to6ai всегда предлагается понимать время от момента начала обслуживания заявки до момента готовности ОУ к обслуживанию очередной заявки. При аналитическом исследовании СМО обычно полагают, что to6cjl — случайная величина, распределенная по показательному закону, т.е. Ъ(!) = Р(и t) = l-e"; q(t) = ve-«. (2.20) Таким образом, каждый ОУ при непрерывной работе порождает простейший поток обслуженных заявок интенсивности JJ,. Отсутствие последствия в данном случае означает, что вероятность завершения обслуживания заявки в любой момент времени не зависит от того, сколько времени оно уже продолжалось. В зависимости от числа ОУ и характера взаимосвязи между ними в процессе обслуживания заявок различают одноканальные и многоканальные, однофазные и многофазные системы.
Обобщенная схема однофазной и многоканальной СМО представлена на рис.2.7, где сплошной стрелкой показан входящий поток, кружками — заявки, ожидающие обслуживания в очереди, а штриховыми стрелками — возможные пути движения заявок. В этой системе все обслуживающие устпойства (ОУь ОУг, ..., ОУп) выполняют однородные операции обслуживания и работают параллельно. Заявка считается обслуженной системой, если она обслужена одним из ее ОУ.
Общие сведения о GPSS World как инструментальном средстве моделирования эффективности использования и технического обслуживания СИЗОД
Операнды в полях А и Вимеют тот же смысл, что и в соответствующих полях блока GENERATE. Следует отметить, что транзакты, входящие в блок ADVANCE, переводятся из списка текущих событий в список будущих событий, а по истечении вычисленного времени задержки возвращаются назад, в список текущих событий, и их продвижение по блок-схеме продолжается. Если вычисленное время задержки.равно 0, то транзакт в,тот же момент модельного времени переходит в следующий блок, оставаясь в списке текущих событий.
Например, в сегменте, приведенном на рис.3.14, транзакты, поступающие в модель из блока» GENERATE через случайные интервалы времени, имеющие равномерное распределение на отрезке (60; 140), попадают в блок ADVANCE. Здесь определяется случайное время задержки транзакта, имеющее равномерное распределение на отрезке (30; 130), и транзакт переводится в список будущих событий. По истечении времени задержки транзакт возвращается в список текущих событий и входит в блок TERMINATE, где уничтожается. Заметим,.что в списке будущих событий, а значит и в. блоке ADVANCE может одновременно находиться произвольное количество транзактов.
В рассмотренных выше примерах случайные интервалы времени подчинялись равномерному закону распределения вероятностей. Для получения случайных величин с другими распределениями в GPSSWorld используются вычислительные объекты: переменные и функции. Как известно, произвольная случайная величина связана со случайной величиной R, имеющей равномерное распределение на отрезке (0;1), через свою обратную функцию распределения. Для некоторых случайных величин уравнение связи имеет явное решение, и значение случайной величины с заданным распределением вероятностей может быть вычислено через R по формуле. Так, например, значение случайной величины Е с показательным (экспоненциальным) распределением с параметром d вычисляется по формуле: Е=-(Ш) ln(R). (3.1) Напомним, что параметр d имеет смысл величины, обратной математическому ожиданию Е, а, следовательно, І/d - математическое ожидание (среднее значение) случайной величины Е.
Для получения случайной величины R с равномерным распределением на отрезке (0;1) в GPSSWorld имеются встроенные генераторы случайных чисел. Для получения случайного числа путем обращения к такому генератору достаточно записать системный СЧА RN с номером генератора, например RN1. Правда, встроенные генераторы случайных чисел GPSSWorld дают числа не на отрезке (0;1), а целые случайные числа, равномерно распределенные от 0 до 999, но их нетрудно привести к указанному отрезку делением на 1000. Проще всего описанные вьлисления в GPSSWorld выполняются с использованием арифметических переменных. Они могут быть целыми: и действительными. Целые переменные определяются перед началом моделирования с помощью оператора определения VARIABLE (переменная), имеющего следующий формат:" имя VARIABLE выражение. Здесь имя- - имя переменной, используемое для ссылок на нее, а выражение - арифметическое выражение, определяющее переменную.. Арифметическое выражение представляет собой комбинацию операндов, в качестве которых могут выступать константы, СЧА и функции, знаки арифметических операций и круглые скобки. Следует заметить, что знаком операции умножениям GPSSWorld является символ # (номер).
Результат каждой промежуточной операции в целых переменных преобразуется к целому типу путем отбрасывания дробной части, и, таким образом, результатом операции деления являетсящелая часть частного.
Действительные , переменные определяются перед началом моделирования с помощью оператора определения FVARIABLE, имеющего тот же формат, что и оператор VARIABLE. Отличие действительных переменных от целых заключается в том, что в действительных переменных все промежуточные операции выполняются с сохранением дробной части чисел, и лишь окончательный результат приводится к целому типу отбрасыванием дробной части.
Арифметические переменные обоих типов имеют единственный СЧА с названием- V, значением которого является результат вычисления арифметического выражения, определяющего переменную.
Вычисление выражения производится при входе транзакта в блок, содержащий ссылку на СЧА V с именем переменной. Действительные переменные могут быть использованы для получения случайных интервалов времени с показательным законом распределения. Пусть в модели из примера на рис.3.14 распределения времени поступления транзактов и времени задержки должны иметь показательный закон. .
Переменная с именем TARR задает выражение для вычисления интервала поступления со средним значением 100; вторая переменная, с именем TSRV - для вычисления времени задержки со средним значением 80. Блоки GENERATE и ADVANCE содержат в поле А ссылки на соответствующие переменные, при этом поле В не используется, так как в поле А содержится случайная, величина, не нуждающаяся в модификации.
Большинство случайных величин не может быть получено через случайную величину R с помощью арифметического выражения. Кроме того, такой способ является достаточно трудоемким, так как требует обращения к математическим функциям, вычисление которых требует десятков машинных операций.
Другим возможным способом является использование вычислительных объектов GPSSWorld типа функция. Функции используются для вычисления величин, заданных табличными зависимостями. Каждая функция определяется перед началом моделирования с помощью оператора определения FUNCTION (функция), имеющего следующий формат: имя FUNCTIONAL Здесь имя - имя функции, используемое для ссылок на нее; А - стандартный числовой атрибут, являющийся аргументом функции; В- -тип функции и число точек таблицы, определяющей функцию.
Существует пять типов функций. Рассмотрим вначале непрерывные числовые функции, тип которых кодируется буквой С. Так, например, в определении непрерывной числовой функции, таблица которой содержит 24 точки, поле В должно иметь значение С24. При использовании непрерывной функции для генерирования случайных чисел ее аргументом должен быть один из генераторов случайных чисел RNj.
Последовательность решения задачи и графический вывод результатов моделирования
Если в операторе START задан вывод в отчет списков текущих и будущих событий:; то отчет включает в себя также сведения о транзактах, находившихся в момент завершения моделирования в этих списках.
Сведения г о транзактах размещаются в отчете в соответствии с размещением транзактов в каждом списке.. Информация о списке: текущих событий включает в себя для каждого транзакта его номер (XACTNUMBER), приоритет (PRI), резидентное время транзакта (Ml), номер текущего блока (CURRENT), номер следующего блока (NEXT), а также перечень всех параметров транзакта в формате: "параметр" (PARAMETER) "значение" (VALUE). Информация о списке будущих событий включает для каждого транзакта те же данные, однако; вместо резидентного времени- транзакта (Ml) выводится запланированное время выхода транзакта из списка будущих событий (BDT).
Выводы по главе 3: рассмотрены задачи моделирования одноканальных и многоканальных СМО, которыми можно аппроксимировать системы технического обслуживания СИЗОД, используемые при организации и проведении технического обслуживания и ремонта СИЗОД; , - обоснованы возможности создания имитационных моделей использования и технического обслуживания позволяющих исследовать их свойства в условиях работы подразделений; технического обслуживания и ремонта СИЗОД; обоснованы подходы используемые при построении имитационной модели эффективности использования и технического обслуживания СИЗОД; построены варианты имитационных моделей использования технического обслуживания СИЗОД; представляющие собой законченные модули; - созданы программные модули, использующие средства системы GPSSWorld и проведено; исследование моделей использования и технического обслуживания, СИЗОД" с применением тестовых исходных данных; использование пакета GPSSWorld, как универсального средства имитационного моделирования дискретных; процессов,; позволяет исследовать множество ситуаций; связанных с вопросами технического обслуживании и ремонта СИЗОД на контрольных. постах и базах РДЗС и выработать рекомендации по рациональному использованию: сил и; средств обслуживающих подразделений для повышения эффективности их деятельности; комплекс имитационного моделирования подготовлен w может быть использован для проведения масштабных исследований; связанных с оптимальным использованием и. техническим обслуживанием СИЗОД і на контрольных постах и базах ГДЗС. разработанные модули (Приложение; № 3), после исключения из них тестовых наборов данных могут быть объединены; в специализированную библиотеку для. автоматизации построения, сложных имитационных, моделей технического обслуживания и ремонта СИЗОД.
Параметрический анализ процессов технического обслуживания и использования СИЗОД с использованием методов имитационного моделирования В главе решаются задачи применения методики имитационного моделирования (изложенной в главе 3) к задачам использования и технического обслуживания СИЗОД.
Структура процесса, использующего прерывания потоков информации для моделирования" задачи использования СИЗОД; в экстремальных ситуациях.
Пусть база ГДЗС обслуживает 2 потока заявок с заданными характеристиками. Второй поток заявок прерывает обработку заявок первого потока на время необходимое для решенья своих задач. Первый поток заявок может быть связан с процессом технического осмотра СИЗОД, представленных пожарными, которые вернулись с выполнения задания для замены регенеративного патрона, кислородного (воздушного) баллонов.
Второй поток заявок может имитировать процесс технического контроля состояния СИЗОД, которые планируется использовать звеньями, готовыми к выполнению очередного задания. Структура фрагмента соответствующей имитационной модели представлена на рис.4.1.
Пусть для решения задачи используется два устройства, одно из которых осуществляет проверку СИЗОД к дальнейшему использованию путем замены регенеративного патрона, кислородного (воздушного) баллонов.
Другое устройство проводит штатный контроль готовности партии СИЗОД к использованию ее звеном ГДЗС, готовым к выполнению задания , поставленного руководителем тушения пожара. Для распределения ресурсов по этим устройствам используем структуру имитационной модели, представленной на рис.4.2.
В зависимости от стратегии использования ресурса и количества обслуживающих устройств, используемых в системе, допускается разветвление технического процесса на N направлений (ветвей). Причём для каждой пары ветвей (N-2) допускается синхронизация (MATCH) ветвлений с помощью оператора MATCH. Программная реализация модели (рис.4.3., Приложение N 4) где (рис 4.3.) позволяет оценить производительность каждого из 2-х устройств обслуживания СИЗОД и системы в целом.
Структура имитационной модели процесса технического обслуживания и ремонта СИЗОД включает пять сегментов, из которых четыре представляют собой модули выполняемых операторов инструментальной среды GPSSWorld, а пятый является описательным модулем. Модуль среднего ремонта СИЗОД представлен на рис.4.14.
