基于GPSS的编组站仿真系统的研究与设计

论文摘要

随着铁路的几次大提速,客运列车的优先对编组站运营系统造成了不小的影响,其中最主要的就是导致了货车到达的不均衡,容易产生密集到达的时间段。为此我们需要采取一些新的调整策略,以保证编组站能保质保量的完成运输生产任务。基于此,本文运用计算机仿真的方法将计算机操作系统中的进程调度算法来对编组站作业系统进行优化,以提高编组站的通过能力。论文以计算机仿真相关理论和技术为手段,主要研究了编组站作业系统领域相关流程、仿真模型以及实现技术。在仿真方法和模型构建方面,针对传统模型未能很好解决编组站作业复杂多变的问题,在排队论的基础上,结合采用进程调度算法来解决这一问题。在仿真过程中,将编组站仿真系统分为到解和编发两个子系统进行模拟,核心思想是如何缩短列车等待时间、提高设备利用率,同时兼顾降低运营成本。基于该仿真系统的特点,论文运用GPSS仿真语言来实现,充分发挥了此语言在仿真程序设计上的优势。最后对仿真结果进行统计分析,可得出在不同条件下的较优决策方案。论文从实际出发,结合理论分析,运用计算机仿真方法,在编组站作业系统相关指标的计算和评价方面起到了重要作用;为编组站作业系统的优化提供了有力依据和科学的方法,对提高编组站运营能力有着非常重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 系统仿真概述
• 1.1.1 计算机仿真
• 1.1.2 系统的特点与分类
• 1.2 编组站仿真系统研究现状
• 1.2.1 国内外相关研究现状
• 1.2.2 既有研究存在的问题
• 1.3 计算机仿真在编组站作业系统中的作用与特点
• 1.4 本文的主要方法与创新点
• 1.5 本文的主要工作与组织
• 第二章 编组站作业原理及其系统仿真
• 2.1 编组站基本理论和作业原理
• 2.1.1 编组站的作用及任务
• 2.1.2 编组站作业设备的特点
• 2.1.3 编组站布置图及主要类型
• 2.1.4 调车设备
• 2.2 仿真模型的建立方法
• 2.2.1 确定系统的范围与组成
• 2.2.2 定义系统的参变量集合
• 2.2.3 确定事件类型及其发生时点
• 2.2.4 设置模拟时间推进机构
• 2.2.5 确定各类事件与状态变量的数学逻辑关系
• 2.2.6 确定约束条件与目标函数
• 第三章 编组站仿真系统模型研究与分析
• 3.1 编组站作业流程分析
• 3.1.1 编组站到解子系统作业流程
• 3.1.2 编组站编发子系统作业流程
• 3.2 编组站输入流分析
• 3.2.1 到达列车间隔时间分布
• 3.2.2 到达列车编成辆数构成分布
• 3.2.3 到达列车列检作业时间
• 3.3 仿真系统模型分析
• 3.3.1 模型建立
• 3.3.2 目标函数
• 3.3.3 约束条件
• 3.4 仿真系统模型求解
• 3.4.1 先来先服务调度算法
• 3.4.2 最短进程调度算法
• 3.4.3 最高响应比调度算法
• 第四章 GPSS仿真语言及排队论
• 4.1 GPSS仿真语言
• 4.1.1 GPSS语言的基本格式
• 4.1.2 GPSS程序的基本组成
• 4.1.3 GPSS框图
• 4.1.4 GPSS程序的输出
• 4.1.5 GPSS仿真语言的特点
• 4.2 排队论基本知识
• 4.2.1 基本组成部分
• 4.2.2 排队系统的分类
• 4.2.3 排队系统问题的求解
• 第五章 编组站仿真系统的GPSS设计与实现
• 5.1 编组站到解子系统的GPSS设计与实现
• 5.1.1 编组站到解子系统的GPSS设计
• 5.1.2 编组站到解子系统的GPSS实现
• 5.2 编组站编发子系统的GPSS设计与实现
• 5.2.1 编组站编发子系统的GPSS设计
• 5.2.2 编组站编发子系统的GPSS实现
• 第六章 GPSS仿真系统结果分析及应用
• 6.1 编组站到解子系统的GPSS模拟结果分析
• 6.2 编组站编发子系统的GPSS模拟结果分析
• 6.3 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果