排队系统仿真 包含C.docVIP

排队系统仿真实验 1. 实验目的 离散事件系统大量存在于现实生活中。离散事件系统往往是随机的，具有复杂的变化关系，难以用常规的微分方程、差分方程等模型来描述，计算机仿真技术是解决这类问题的有效手段。排队系统是一种非常重要的离散事件系统，也是最早研究的离散事件系统。本实验通过设计一种最简单的单服务台排队系统仿真程序，深入理解排队系统的建模与仿真方法，掌握排队系统仿真的基本步骤和程序设计技术，了解离散事件系统仿真的一般原理。 2. 排队系统仿真程序功能 模拟一个单服务台单队列排队系统的运行过程，完成一定数量活动实体的服务过程，输出排队系统的常用统计指标。 仿真运行时间（可由活动实体数确定）、活动实体到达平均时间间隔、平均服务时间作为参数在程序运行时输入。 3. 关键技术 （1）随机数发生器——乘同余法 递推公式： 程序中采用： （2）随机变量的产生——变换抽样法 指数分布随机变量的产生： 其中，λ为到达（或服务）速率，1/λ到达时间平均间隔（或平均服务时间），u为随机数。 （3）排队、到达、服务模式 排队规则：先到先服务（FIFO）； 到达模式：泊松到达，即相邻两个顾客到达的时间间隔服从指数分布； 服务模式：服务台为活动实体提供服务的时间是随机的，服从指数分布。 （4）常用统计性能指标计算 平均延误时间： 其中，Di为第i个活动实体在队列中耽误的时间。 平均滞留时间： 其中，Wi为第i个活动实体在系统中滞留的时间，Si为第i个活动实体接受服务台服务的时间。 平均队长： 其中，Q(t)为t时刻系统中队列的长度。 平均实体数： 其中，L(t)为t时刻系统中的活动实体数，Q(t)为t时刻队列的长度，S(t)为t时刻接受服务台服务的活动实体数。 4. 程序架构 （1）基本模块 void initialize(void); /*变量初始化*/ void timing(void); /*时间调度*/ void arrive(void); /*到达事件处理*/ void depart(void); /*离开事件处理*/ void report(void); /*统计量输出*/ void update_time_avg_stats(void); /*统计量的更新*/ float expon(float mean); /*指数分布随机变量的变换抽样法*/ （2）程序流程（main()函数） （3）到达事件处理流程（arrive()函数） （4）离开事件处理流程（depart()函数） 5. 程序设计 （1）定义 #include stdio.h #include math.h /*#include lcgrand.h Header file for random-number generator. */ #define Q_LIMIT 100 /* Limit on queue length. */ #define BUSY 1 /* Mnemonics for servers being busy */ #define IDLE 0 /* and idle. */ int next_event_type, num_custs_delayed, num_delays_required, num_events, num_in_q, server_status; float area_num_in_q, area_server_status, mean_interarrival, mean_service, sim_time, time_arrival[Q_LIMIT + 1], time_last_event, time_next_event[3], total_of_delays; FILE *infile, *outfile; float lcgrand(int stream); void initialize(void); void timing(void); void arrive(void); void depart(void); void report(void); void update_time_avg_stats(void); float expon(float mean); （2）主程序 main() /* Main function. */ { /* Open input and output files. */ infile = fopen(mm1.in, r); outfile = fopen(mm1.out, w); /* Specify