《物流设施规划课程设计》指导书.doc

《物流中心规划课程设计》 指导书 付强 天津职业技术师范大学经济与管理学院 一、基于Petri网的建模方法 Petri网的概念：Petri网是对离散并行系统的数学表示。 经典Petri网：经典的Petri网是简单的过程模型，由两种节点：库所和变迁，有向弧，以及令牌等元素组成的。 （一）形式化的定义 1. petri网的元素： 库所（place）圆形节点 变迁（transition）方型节点 有向弧（connection）它是具有方向的，是库所和变迁之间的有向弧 令牌（token）它是库所中的动态对象，可以从一个库所移动到另一个库所。 2. Petri网的规则： （1）有向弧是有方向的； （2）两个库所之间变迁是不允许有弧的； （3）库所可以拥有然一数量的令牌； （4）行为 如果一个变迁的每个输入库所（input place）都拥有令牌，该变迁即为被允许(enable)。一个变迁被允许时，变迁将发生(fire)，输入库所(input place)的令牌被消耗，同时为输出库所(output place)产生令牌。 （5）变迁的发生是原子的，也就是说，没有一个变迁只发生了一半的可能性。 （6）有两个或多个变迁都被允许的可能，但是一次只能发生一个变迁。这种情况下变迁发生的顺序没有定义。 （7）如果出现一个变迁，其输入库所的个数与输出库所的个数不相等，令牌的个数将发生变化，也就是说，令牌数目不守恒。 （8）petri网是静态的。也就是说，不存在发生了一个变迁之后忽然冒出另一个变迁或者库所，从而改变Petri网结构的可能。 （9）Petri网的状态由令牌在库所的分布决定。也就是说，变迁发生完毕、下一个变迁等待发生的时候才有确定的状态，正在发生变迁的时候是没有一个确定的状态的。 3. petri网的类型： （1）基本petri网：每个库所容量为1，这样库所可称为条件，变迁可称为事件。故而又称为条件/事件系统， C/E。 （2）低级petri网：库所容量和权重=1的任意整数，称为库所/变迁网，P/T。 （3）定时petri网：将各事件的持续时间表在库所旁边，库所中新产生的标记经过一些事件后加入到网中，或时标在变迁上，经过时间延迟后发生。 （4）高级petri网：谓词/事件网、染色网、随机网等。 注： 在petri网中往往会出现两个变迁相互争夺令牌的情况，这种情况下由于petri网的时序是不确定的因此哪一个变迁将会得到执行也是不确定的。 如下例是一个订购货物的petri网实例，从中我们可以分析出petri网的一些相关知识： 图1-1 一个订购货物的petri网实例 （二）petri网的数学表达方式 一个经典的Petri网由四元组（库所，变迁，输入函数，输出函数）组成。任何图都可以映射到这样一个四元组上，反之亦然。 （三）高级Petri网 为了解决经典Petri网中的问题，研究出了高级Petri网，在以下方面进行了扩展： 令牌着色： 一个令牌通常代表具有各种属性的对象，因此令牌拥有值（颜色）代表由令牌建模的对象的具体特征，如一个令牌代表一个工人（张三，28岁，经验3级）。 时间： 为了进行分析，我们需要建模期间，延迟等，因此每一个令牌拥有一个时间戳，变迁决定生产出的令牌的延迟。 层次化： 构造一个复杂性与数据流图相当的Petri网的机制。子网是由库所，变迁和子网构成的网络。 时序： 增加时序逻辑的定义，更好的描述行为过程。 二、Flexsim软件的基本操作 第1步：在模型中生成一个实体 从左边的实体库中拖动一个发生器到模型（建模）视窗中。具体操作是，点击并按住实体库中的实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，放开鼠标键。这将在模型中建立一个发生器实体，如下图所示。一旦创建了实体，将会给它赋一个默认的名称，例如Source#，数字#为自从Flexsim应用软件打开后所生成的实体数。在以后定义的编辑过程中，可以对模型中的实体进行重新命名。 第2步：在模型中生成更多的实体 从实体库中拖动一个暂存区实体放在发生器实体的右侧。再从库中拖动3个处理器实体放在暂存区实体的右侧，如下图所示。 第3步：完成在模型中生成实体 再拖出一个暂存区、一个处理器和一个吸收器实体放到模型中。 第4步：连接端口 下一步是连接端口来安排临时实体的逻辑路径。要连接一个实体的输出端口至另一个实体的输入端口，按住键盘上的“A”键，然后点击第一个实体并按住鼠标左键，拖动鼠标到下一个实体然后放开鼠标键。将会看到拖动出一条黄色连线，放开鼠标键时，会出现一条黑色的连线。 首先，连接发生器到第一个暂存区。然后连接此暂存区和每个处理器。再连接每个处理器到第二个暂存区。然后连接第二个暂存区到检验处理器。然后连接检验处理器到吸收器，并连接到模型前端的第一个暂存区。先连接检验