【正文】 ........ 18 . 換隊(duì)活動(dòng) ................................................................................. 18 . 調(diào)度活動(dòng) ................................................................................. 19 . 窗口開閉調(diào)度活動(dòng) ................................................................... 20 . AnyLogic 平臺(tái)中的行人智能體 ................................................. 20 . 確定仿真算法 ............................................................................................ 21 . 仿真中的隨機(jī)變量 .............................................................................. 21 . 旅客到達(dá)數(shù) .............................................................................. 21 . 服務(wù)時(shí)間 ................................................................................. 23 . 行人間隔 ................................................................................. 25 . 仿真策略 ............................................................................................ 26 . 仿真模型 ................................................................................................... 27 . 仿真結(jié)果分析 ............................................................................................ 32 . 不同時(shí)段合理窗口數(shù) .......................................................................... 32 . 規(guī)范行人間隔作用驗(yàn)證結(jié)果 ................................................................ 34 . 優(yōu) 化調(diào)度間隔 ..................................................................................... 35 4. 全文總結(jié)與展望 ............................................................................................... 35 . 全文總結(jié) ................................................................................................... 35 . 展望： ...................................................................................................... 35 5. 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................... 36 6. 致謝 ................................................................................................................. 37 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT 1. 概述 . 售票服務(wù)環(huán)節(jié)研究 隨著國(guó)家對(duì)鐵路事業(yè)的投入越來越大，我國(guó)鐵路事業(yè)無論在技術(shù)與速度上都有了大幅度的提高。與此同時(shí)售票服務(wù)環(huán)節(jié)作為旅客接受鐵路服務(wù)的必 要環(huán)節(jié)，其重要性也隨之提高。如何提高該環(huán)節(jié)中旅客的滿意程度，成為車站管理者關(guān)注重點(diǎn)。而旅客在購(gòu)票環(huán)節(jié)中等待、接受服務(wù)，換隊(duì)等行為通常是發(fā)生在離散的時(shí)間點(diǎn)上的，因此旅客購(gòu)票流程構(gòu)成了典型的離散事件系統(tǒng)。離散事件系統(tǒng)是一種廣泛存在于工程技術(shù)、軍事、經(jīng)濟(jì)、物流、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的常見系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的狀態(tài)在一些不均勻的離散時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化，而且其變化的內(nèi)部機(jī)制非常復(fù)雜，通常數(shù)學(xué)方法很難描述。國(guó)內(nèi)外通常采用離散事件系統(tǒng)仿真的方法進(jìn)行研究。它是研究這類系統(tǒng)最有用處的方法之一。 . 離散事件系統(tǒng) 所謂離散事件系統(tǒng)是指狀態(tài)只是 在離散時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化，而且這些離散的時(shí)間點(diǎn)一般是不確定的系統(tǒng)（隨機(jī)的）。如：訂票系統(tǒng)、庫(kù)存系統(tǒng)、加工制造系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。 離散系統(tǒng)中狀態(tài)在時(shí)間上和空間上都是離散的。系統(tǒng)中各事件以某種順序或在某種條件下發(fā)生，并且大都屬于隨機(jī)性的，或由于隨機(jī)的輸入，或由于系統(tǒng)元素的屬性值作隨機(jī)變化。因此對(duì)這類系統(tǒng)的研究往往很十分困難。經(jīng)典的概率及數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論、隨機(jī)過程理論雖然為研究這類系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)，并能對(duì)一些簡(jiǎn)單系統(tǒng)提供解析解，但對(duì)工程實(shí)際中的大量系統(tǒng)，只能依靠離散事件系統(tǒng)仿真的方法來加以研究。 . 離散 事件系統(tǒng)仿真研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外對(duì)于離散事件系統(tǒng)仿真的研究主要集中在三個(gè)方面：離散事件系統(tǒng)的建模、離散事件系統(tǒng)仿真和離散事件系統(tǒng)仿真輸出數(shù)據(jù)的分析。 . 離散事件系統(tǒng)建模 離散事件系統(tǒng)建模是離散事件系統(tǒng)仿真研究的前提，一切研究都是建立在模型建立好的基礎(chǔ)上，因此這一部分研究比較成熟。 20 世紀(jì)自 80 年代初期，哈佛大學(xué)著名的學(xué)者何毓琦教授提出對(duì)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng) (Distributed Event Dynamic System,DEDS)理論進(jìn)行研究以來，許多研究人員圍繞此問題在不同層次或使用不同數(shù)學(xué)工具進(jìn)行了描述，形成了 許多完整的方法體系，出現(xiàn)了多種形式的 DEDS 模型設(shè)計(jì)方法。如：馬爾科夫鏈模型、時(shí)序邏輯模型等。 另外離散事件系統(tǒng)模型有許多衍生的模型，其中應(yīng)用最廣的是耦合離散事件系統(tǒng)（ coupled DEVS）和并行離散事件系統(tǒng)（ parallel DEVS）。 耦合離散事件系統(tǒng)模型特點(diǎn)是它可以描述多個(gè)組件耦合而形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在耦合系統(tǒng)中基本組件間有著輸入與輸出的耦合關(guān)系。耦合事件將互相耦合的輸The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT入輸出鏈接起來，通過耦合關(guān)系將各個(gè)子系統(tǒng)組成一個(gè)完整的離散事件系統(tǒng)。 并行離散事件系統(tǒng)模型的特點(diǎn)是它允許多個(gè)組件同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)并 將輸出值發(fā)送到其他組件。并行離散事件系統(tǒng)的狀態(tài)遷移是由各子系統(tǒng)自發(fā)完成的，不需要選擇函數(shù)來順序選擇完成遷移的子系統(tǒng)。 . 離散事件系統(tǒng)仿真 建立好離散事件系統(tǒng)模型后，便可進(jìn)行模型仿真。離散事件系統(tǒng)模型仿真是指利用離散事件系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)或假想的系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。它的理論依據(jù)是相似論，相似論的核心思想是 將描述物理現(xiàn)象的微分方程進(jìn)行相似變換 后 ， 便能夠 得到 確定的 無因次數(shù)群之間的關(guān)系式。 也就是說只要物理?xiàng)l件相似，那么就能夠推演出不同輸入的結(jié)果。 由于離散系統(tǒng)的狀態(tài)是由一些離散時(shí)間點(diǎn)上的事件而改變的，因此可以說離散系統(tǒng) 仿真模型是由這些離散事件驅(qū)動(dòng)的。對(duì)于給定的離散事件系統(tǒng)，可能發(fā)生的所有事件的集合應(yīng)該是明確的。系統(tǒng)依據(jù)所有事件應(yīng)發(fā)生的時(shí)間先后構(gòu)成一個(gè)序列。一個(gè)先后處理不同事件的通常不能顛倒的序列。仿真的關(guān)鍵就是確定這個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間序列。有了這個(gè)序列，所有的離散事件才能按真實(shí)的結(jié)構(gòu)組織起來。而通過這個(gè)序列將所有離散事件組織起來，是離散事件系統(tǒng)建模的核心。 因此離散系統(tǒng)仿真的研究主要集中在仿真程序流程管理（即仿真調(diào)度）上和事件組織方法上（也稱為系統(tǒng)的仿真策略）。 經(jīng)典的仿真程序流程管理有：時(shí)間進(jìn)程管理、同時(shí)事件管理 經(jīng)典的 仿真策略有：事件調(diào)度法、活動(dòng)掃描法、進(jìn)程交互法 . 離散事件系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)分析 經(jīng)典的離散事件系統(tǒng)仿真假設(shè)可以獲得對(duì)于系統(tǒng)足夠詳細(xì)準(zhǔn)確的信息（如輸入過程的參數(shù)，系統(tǒng)中隨機(jī)變量的概率分布等）來對(duì)實(shí)際的離散事件系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的描述、建模。但這在通常的建模仿真中是一個(gè)十分苛刻的要求。故對(duì)仿真系統(tǒng)所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的分析，處理不準(zhǔn)確的信息，成為離散事件系統(tǒng)仿真的一個(gè)值得研究的問題。 離散系統(tǒng)仿真的數(shù)據(jù)分析研究可以分為以下幾個(gè)層次 ,各層次逐步深入，難度也逐步增大： 。 即針對(duì)某個(gè)實(shí)際問題，利用某種方法 對(duì)模型輸出的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以估測(cè)模型真實(shí)特性，分析系統(tǒng)性能。在此方面研究上，已經(jīng)有許多非常成熟的方法來分析輸出數(shù)據(jù)。這些方法的目的可以歸結(jié)為：對(duì)某個(gè)研究所關(guān)心的輸出變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估計(jì)， 構(gòu)建出盡可能小的置信區(qū)間。 多系統(tǒng)性能比較是指從課題需要的多種不同方案中選出最佳的或可行的方 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT7 案，以此對(duì)多個(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行比較。 c．基于仿真的系統(tǒng)優(yōu)化 多系統(tǒng)性能比較是在已經(jīng)給定的一些系統(tǒng)中進(jìn)行選擇，而系統(tǒng)優(yōu)化則是在一個(gè)模擬空間（通常包含若干參數(shù)和非參數(shù)維度）中搜尋最優(yōu)系統(tǒng)，需要結(jié)合一定的優(yōu)化算法進(jìn) 行綜合研究。 2. 離散事件系統(tǒng)建模與仿真介紹 . 基本概念 首先要理解這方面理論的一些概念。 . 實(shí)體（ Entity） 實(shí)體即構(gòu)成系統(tǒng)的各種成分，它們是系統(tǒng)邊界內(nèi)的對(duì)象。如：售票大廳中的旅客，馬路上的汽車，工廠中的機(jī)器，醫(yī)院里的醫(yī)生等。 一般實(shí)體可以分為兩大類：臨時(shí)實(shí)體和永久實(shí)體。 臨時(shí)實(shí)體是指只在系統(tǒng)中存在一定時(shí)間的實(shí)體。一般來說，這類實(shí)體是按一定規(guī)律從系統(tǒng)外部到達(dá)系統(tǒng)，按一定流程通過系統(tǒng)，接受系統(tǒng)中永存實(shí)體的作用，最終離開系統(tǒng)。如：旅客、汽車等。 永久實(shí)體是指永久駐留在系統(tǒng)中的實(shí)體。它是系統(tǒng)對(duì)臨時(shí)實(shí)體產(chǎn)生功能的必要 條件，作為系統(tǒng)活動(dòng)的資源而被占用。如機(jī)器、醫(yī)生等。 臨時(shí)實(shí)體一般都是主動(dòng)產(chǎn)生活動(dòng)，具有主動(dòng)性；而永久實(shí)體往往是被動(dòng)的，具有從動(dòng)性。 在仿真中我們把屬性或活動(dòng)行為類似的實(shí)體歸結(jié)為一個(gè)類，建立模型時(shí)，只需要描述類與類之間的關(guān)系即可。 . 屬性（ Attribute） 屬性是對(duì)實(shí)體特征的描述，以此確定實(shí)體的一些性質(zhì)。在仿真中不需要將實(shí)際實(shí)體的所有屬性都描述出來，而只需要描述出與研究相關(guān)的屬性即可。如：汽車的速度、車型等 . 狀態(tài)（ State） 狀態(tài)是指某一對(duì)象在某一時(shí)刻或時(shí)間段內(nèi)，通過系統(tǒng)中其他對(duì)象屬性以及自身屬性的集合所 得到的一種特征狀況劃分。它通過狀態(tài)變量來描述。如：在購(gòu)票過程中，有顧客行走的狀態(tài)，在隊(duì)列中等待的狀態(tài)，接受服務(wù)的狀態(tài)等。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT. 事件 (Event) 事件是指導(dǎo)致對(duì)象狀態(tài)變化的行為?？梢哉J(rèn)為系統(tǒng)的運(yùn)行是由不同的事件來驅(qū)動(dòng)的。在仿真中事件是在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生完成。它不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的同步，也可以達(dá)到實(shí)體間傳遞信息的目的。如：旅客判斷是否換隊(duì)這一事件，有可能會(huì)觸發(fā)旅客狀態(tài)由在隊(duì)列中等待狀態(tài)變?yōu)閾Q隊(duì)的行走狀態(tài)。 . 活動(dòng) (Activity) 活動(dòng)是指實(shí)體在兩個(gè)事件間保持一個(gè)狀態(tài)的持續(xù)過程。它的開始和結(jié)束均有事件引起。如： 旅客結(jié)束服務(wù)事件與到達(dá)系統(tǒng)出口事件之間的行走狀態(tài)的持續(xù)過程。 . 進(jìn)程 (Process) 進(jìn)程是由與某個(gè)實(shí)體相關(guān)的若干事件與活動(dòng)組成的一個(gè)完整的過程。它包括事件與活動(dòng)間的相互邏輯與時(shí)序關(guān)系。 . 離散事件系統(tǒng)建模仿真研究的一般步驟 離散事件系統(tǒng)的建模仿真是一個(gè)復(fù)雜、龐大的工作，因此需要按照科學(xué)的工作步驟來完成這項(xiàng)工作，每部分工作都要達(dá)到各自的指標(biāo)，這樣不僅可以提高工作效率，同時(shí)也能保證仿真研究工作的總體質(zhì)量。一般仿真模型科學(xué)的工作步驟是 a．系統(tǒng)建模 系統(tǒng)模型一般用流程圖或網(wǎng)絡(luò)圖的方式來描述。反映了臨時(shí)實(shí)體在系統(tǒng)內(nèi) 部歷經(jīng)的過程、永久實(shí)體對(duì)臨時(shí)實(shí)體的作用以及它們之間的邏輯關(guān)系。 b．確定仿真算法 要確定兩方面內(nèi)容，一是如何產(chǎn)生所需求的隨機(jī)變量；二是采用怎樣的方法進(jìn)行仿真，即仿真策略。 c．建立仿真模型 根據(jù)已經(jīng)確定的仿真算法，對(duì)變量進(jìn)行定義，確定詳細(xì)流程圖，完成仿真程序?qū)崿F(xiàn)。 d．仿真結(jié)果分析 離散事件系統(tǒng)具有固有的隨機(jī)性，因此要多次運(yùn)行模型得到仿真結(jié)果，采用一定方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，才能得到較為科學(xué)的結(jié)論。 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT9 .