Механизм регламентации событий и процессов

Поскольку в большинстве имитационных экспериментов имитируется поведение системы на некотором отрезке времени, одной из наиболее важных задач при создании модели является определение механизма регламентации событий и процессов. В имитационном моделировании понятие «регламентация» включает в себя два аспекта, или две функции:

- «продвижение» времени (корректирование временной координаты состояния системы);

- обеспечение согласованности различных блоков и событий в имитационной модели.

Поскольку действия, выполняемые различными блоками, зависят от действий и состояний других элементов, они должны быть скоординированы по времени или синхронизированы. Таким образом, функционирование модели должно протекать в искусственном времени, обеспечивая появление событий в надлежащем порядке и с надлежащими временными интервалами между ними.

Существуют два основных метода задания времени – с помощью фиксированных и переменных интервалов времени. Их иногда называют также соответственно методами фиксированного шага и шага до следующего события. По методу фиксированного временного шага отсчет системного времени ведется через заранее определенные временные интервалы постоянной длины (моделирование протекает в обычном времени с фиксированным шагом). При использовании метода переменного шага, или шага до следующего события, состояние

моделируемой системы обновляется с появлением каждого существенного события независимо от интервала времени между ними (моделирование протекает во времени событий).

Рис. 3.6. демонстрирует способы представления и управления временем при использовании обоих методов. По оси времени отложена одна и та же последовательность событий:

Рис.3.6. Течение модельного времени: а – в модели с фиксированным шагом,

б – в модели с шагом до следующего события

У каждого из этих методов есть свои преимущества. В модели, использующей метод задания шага до следующего события, обработка событий идет последовательно и время имитации каждый раз смещается вперед на начало следующего события, каждое из которых обслуживается по очереди. В модели с фиксированным шагом обработка событий происходит по группам или множествам событий.

Использование метода фиксированных шагов более предпочтительно, если:

- события появляются регулярно и распределены во времени относительно равномерно;

- в течение цикла моделирования появляется много событий, причем математическое ожидание продолжительности событий мало;

- точная природа существенных событий не ясна, как, например, это бывает на начальном этапе имитационного исследования.

С другой стороны, метод задания шага до следующего события выгоден тем, что:

- позволяет экономить машинное время в случае статических систем, в которых существенные события могут длительное время не наступать;

- не требует определения величины приращения времени (что влияет и на продолжительность цикла моделирования, и на точность);

- может эффективно использоваться при неравномерном распределении событий во времени и (или) при большой величине математического ожидания их продолжительности.