1、單服務臺排隊系統詳細設計說明書1引言1.1編寫目的：1.2背景：1.3定義：1.4參考文獻：2 總體設計概述本軟件由三個模塊組成，分別是：總控模塊（control）、顧客到達模塊（arrive）、顧客離開模塊（departure）。3類的定義根據仿真方案的需求，定義事件表類（Table），包括：屬性：a.事件數目n_event（即事件表長度）。 b.事件類型type_event c.事件發生時間time struct event_talbeint type_event;int time;e_t100;struct event_talbe next;int n_event;操作：a.插入操作in

2、sert：按事件發生時間的先后將到達或離開事件插入事件表。開 始 比較插入事件時間與已有事件時間大小for(i=1;i<=n_event;i+)If（e_tcount.time）>e_ti.time Y N將事件表e_ti以后的值后移一位for(j=i;i<=n_event;j+)e_ti+1.time=e_ti.time;e_ti+1.type_event=e_ti.type_event 將當前事件插入事件表e_ti.time=e_tcount.time;e_ti.type_event=e_tcount.type_event返 回事件表長度+1n_event+ b.取事件操

3、作pop：將事件表中隊首的事件取出。開 始事件表為空n_event=0?錯誤error Y N將事件表隊首事件取出next.time=e_t1.time;next.type_event=e_t1.type_event將事件表后續事件前移一位for(i=1;i<=n_event;i+) e_ti.time=e_ti+1.time;e_ti.type_event=e_ti+1.type_event 事件表長度-1n_event-返 回4程序描述本軟件的各子程序或函數如下表4.1所示。表4.1單服務臺排隊系統的子程序和函數子程序（函數）名稱功能INIT系統初始化子程序ARRIVE處理到達事件子

4、程序DEPART處理離開事件子程序REPORT統計模型及打印仿真結果子程序EXPON(RMEAN)產生服從負指數分布且平均值為RMEAN的隨機變量函數41總控模塊1）模塊描述：總控模塊主要負責事件選取，推進仿真的進行。2）功能描述：總控模塊必須完成五項基本工作，包括： a系統初始化：狀態變量取值初始化、系統參數初始化、仿真時鐘初始化等。 b時間掃描：確定下一最早發生事件的發生時間，并將仿真中推進到該時刻。 c事件識別：檢索當前仿真時刻將要發生的所有時間，并確定執行順序。 d事件執行：執行獲得資格的當前事件的事件例程。 e返回報告：返回報告模塊的結果。3)子函數： 本模塊涉及到的子函數包括：IN

5、IT系統初始化子程序REPORT統計模型及報告仿真結果子程序EXPON(RMEAN)產生服從負指數分布且平均值為RMEAN的隨機變量函數4）數據定義：本模塊涉及到的變量名稱和定義如下表4.2所示。表4.2總控模塊涉及的變量和定義變量名稱定義time當前時間status服務臺狀態變量，空閑為0，忙為1num_q隊列中排隊等待的顧客數目t_last_evet上次事件的時間n_customer已服務顧客的數目tot_delay已接受服務的所有顧客的等待時間ani_q顧客數目的加權值rmean指數分布隨機變量的平均值n_event事件數目e_ti.type_event事件的類型e_ti.time事件的

6、發生時間next.time下一事件發生時間next.type_event下一事件類型count事件計數器輸入參數：m_arrive_t顧客到達間隔時間的平均值m_service_t顧客服務時間的平均值tot_customer進行仿真的顧客總數輸出參數：avg_ani_Q平均隊長avg_dealy顧客平均排隊時間開 始5）流程邏輯：Init從事件表中選取事件pop()仿真鐘推進當前事件時間，time=next.time判斷事件類型 到達next.type_event=1 離開next.type_event=2Depart ()Arrive()仿真結束類型 否(n_customer >tot

7、_customer) 是(n_customer <tot_customer)Report() 結 束4.1.1初始化子程序INIT（）根據仿真方案，該子程序負責初始化整個系統，包括實例化一個事件表Event_Table對象，設相關變量初值為0,設置第一個事件為顧客到達事件及首次事件發生時間，即e_tcount.time=time+EXPON(m_arrvie_t); e_tcount.type_event=1參數：名稱值count1status0time0num_q0t_last_evet0n_customer0tot_delay0ani_Q0e_t0.timetime+EXPON(m_

8、arrvie_t)4.1.2報告子程序REPORT()根據仿真方案的統計模型，該子程序負責計算并打印仿真結果。參數：名稱值avg_ani_Q ani_q/timeavg_dealytot_delay/ n_customer4.1.3隨機數發生器子程序EXPON(Rmean)根據仿真方案，該子程序用于產生服從負指數分布的隨機變量，其返回值用于表示顧客到達的隨機時間間隔以及隨機服務長度。（1）參數：Rmean指數分布隨機變量的平均值（2）函數：Float Expon(float rmean)：該函數通過調用Drand( )函數和公式v=-rmean*log(rand)，產生服從負指數分布的隨機數，

9、其返回值v用于變量tnenext的生成，即用于時鐘推進。4.2顧客到達模塊arrive()1）模塊描述：該模塊用于處理顧客到達事件，解決顧客到達后引發的系統狀態改變以及隊列狀態改變的問題。2）功能描述：該模塊主要完成以下五部分功能： a服務時間判斷：獲取當前時間，判斷是否在服務時間內。 b系統狀態判斷：獲取服務臺狀態，決定仿真進程走向。 c入隊。 d預定下一事件：預定顧客服務完成后離開事件，保證仿真模型持續地運行下去。 e延遲時間獲取：獲取顧客因在隊列中等待所延遲服務的時間。3）數據定義本模塊涉及到的變量名稱和定義如下表4.3所示。表4.3顧客到達模塊涉及的變量和定義變量名稱定義n_custo

10、mer已服務顧客的數目status服務臺狀態變量，空閑為0，忙為1tot_delay已接受服務的所有顧客的等待時間delay顧客排隊等待時間t_last_evet上次事件的時間e_ti.time預定的下一事件發生時間e_ti.type_event事件的類型ani_Q顧客數目的加權值time當前時間num_Q隊列中排隊等待的顧客數目t_arrive（i）在隊列中等待的第i個顧客的到達時間4）流程邏輯：開 始預定下一顧客到達時間count+e_tcount.type_evnet=1;e_tcount.time=time+Expon(m_arrive_t)將到達事件插入事件表，Insert（） St

11、atus=0？收集統計數據ani_q+=num_q*(time- t_last_evet ) N Y收集統計資料delay=0；tot_delay+=delay;更新時刻 t_last_evet =time服務顧客數+1 n_customer+排隊顧客數+1 num_q+ 隊長>隊列容量？ 出錯 exit（0）服務臺置為忙 status=1 N Y 預定顧客離開事件count+e_tcount.type_evnet=2e_tcount.time=time+Expon m_service_t) 記錄第N個顧客到達時間t_arrive（num_q）=time N將離開事件插入事件表，Inse

12、rt（）返 回4.3顧客離開模塊depart()1）模塊描述：該模塊用于處理顧客離開事件，解決顧客離開后引發的系統狀態改變以及隊列狀態改變的問題。2）功能描述：該模塊主要完成以下四部分功能： a隊列狀態判斷：獲取當前隊列狀態，判斷并決定仿真走向。 b出隊。 c預定下一事件：預定顧客服務完成后離開事件，保證仿真模型持續地運行下去。 d延遲時間獲?。韩@取顧客在隊列中等待的時間。3）數據定義：本模塊涉及到的變量名稱和定義如下表4.4所示。表4.3顧客離開模塊涉及的變量和定義變量名稱定義n_customer已服務顧客的數目status服務臺狀態變量，空閑為0，忙為1tot_delay已接受服務的所有顧客的等待時間delay顧客排隊等待時間t_last_evet上次事件的時間e_ti.time預定的下一事件發生時間e_ti.type_event事件的類型ani_Q顧客數目的加權值time當前時間num_q隊列中排隊等待的顧客數目t_arrivei在隊列中等待的第i個顧客的到達時間4）流程邏輯：開 始num_q=0？置服務臺空閑 status=0 Y N更新統計數據ani_q+=num_q*(time- t_last_evet )已服務顧客數+1 n_customer+ 顧客等待時間delay=time