物流仿真課件第1章

物流仿真課件第1章出版社第1第2章離散系統(tǒng)(事件)仿真基礎(chǔ)第3章典型物流系統(tǒng)仿真與建模方法

第4章仿真數(shù)據(jù)分析與模型驗證

第5章典型物流系統(tǒng)仿真軟件

第6章Em-Plant物流仿真系統(tǒng)走信息路讀北郵書本書的封面《物流系統(tǒng)模擬與仿真》課件《物流系統(tǒng)模擬與仿真》課件2第一章概論物流系統(tǒng)建模與仿真實驗（一）3課程導(dǎo)言Modeling&Simulation,M&SM&S是21世紀(jì)制造業(yè)的一項關(guān)鍵支撐技術(shù)IMTR將M&S列為能夠影響美國整個制造業(yè)的發(fā)展，全面提升制造企業(yè)技術(shù)水平和快速反應(yīng)能力的技術(shù)領(lǐng)域之一。4課程概要圍繞這個理論框架的基本原理掌握一種仿真語言/仿真軟件的應(yīng)用AutoMod軟件和Flexsim軟件仿真試驗系統(tǒng)建模仿真建模系統(tǒng)模型仿真模型對象系統(tǒng)5本章內(nèi)容簡介系統(tǒng)仿真的作用和優(yōu)缺點相關(guān)基本概念連續(xù)系統(tǒng)和離散事件系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真的發(fā)展與應(yīng)用物流現(xiàn)代化與仿真6一、系統(tǒng)仿真作用與優(yōu)缺點對一個復(fù)雜的實際系統(tǒng)，人們通常采用什么方式研究？一個未執(zhí)行的軍事行動一個正常運行的核電站放射泄漏應(yīng)急方案一臺尚未有前例的臨床手術(shù)一個待建的物流配送中心7Simulation？研究的兩類手段直接在實際系統(tǒng)上研究建立模型，在模型上研究兩類研究靜態(tài)研究動態(tài)研究8自古以來的仿真應(yīng)用中外古代戰(zhàn)爭對仿真基本原理的應(yīng)用，這種遠(yuǎn)時代的作戰(zhàn)模擬后來以各種棋類（比如中國象棋、圍棋）流傳了下來。建筑中用木模研究建筑物的結(jié)構(gòu)與承載性能軍事沙盤——古代沙盤和現(xiàn)代的沙盤仿真模型；9中國人口問題？SARS!2003的記憶生態(tài)、遺傳、心理學(xué)仿真？1011仿真的作用與優(yōu)缺點仿真的作用？仿真的優(yōu)點？仿真的缺點？——到學(xué)期中和學(xué)期末再來討論一下12仿真的作用對已經(jīng)發(fā)生的系統(tǒng)歷史過程，通過仿真進(jìn)行再現(xiàn)，以研究其規(guī)律研究一個尚未存在的對象系統(tǒng)的特征、性能、規(guī)律等對于存在但由于各種因素難以在實際系統(tǒng)上進(jìn)行實驗的系統(tǒng)用于理解實際系統(tǒng)，進(jìn)行Whatif分析用于對一個系統(tǒng)的多種方案對比研究對其它研究方法得到的研究結(jié)果進(jìn)行驗證其它作為溝通工具；培訓(xùn)；……13仿真的優(yōu)勢對復(fù)雜性問題的優(yōu)勢對隨機(jī)性問題的優(yōu)勢安全性優(yōu)勢成本優(yōu)勢可視化優(yōu)勢重復(fù)性優(yōu)勢時間優(yōu)勢風(fēng)險優(yōu)勢……仿真的劣勢或局限性？？…14二、相關(guān)基本概念系統(tǒng)按照某些規(guī)律結(jié)合起來、相互作用、相互依存的所有實體的有機(jī)組合。模型對應(yīng)的真實對象、真實關(guān)系中那些有用的、令人感興趣的特性的抽象，是對系統(tǒng)某些本質(zhì)方面的描述，以各種可用的形式提供被研究系統(tǒng)的描述信息。15仿真Simulation仿真(Simulation)是對實際過程或系統(tǒng)隨時間變化的運作的模仿(imitation,mimic)。仿真通過建立系統(tǒng)模型(Systemmodel)來描述實際系統(tǒng)的行為。目前，系統(tǒng)仿真多數(shù)是在計算機(jī)上進(jìn)行的。系統(tǒng)仿真可定義為：建立研究對象的計算機(jī)模型，在模型上進(jìn)行數(shù)字試驗，把數(shù)字試驗得出的結(jié)論應(yīng)用于真實系統(tǒng)的設(shè)計、評價和優(yōu)化等。16M&S的基本原理系統(tǒng)仿真三要素對象系統(tǒng)系統(tǒng)模型計算機(jī)（軟硬件）三個基本活動：系統(tǒng)建模仿真建模仿真實驗仿真試驗系統(tǒng)建模仿真建模對象系統(tǒng)仿真模型系統(tǒng)模型17三、連續(xù)與離散事件系統(tǒng)仿真按照狀態(tài)變量取值變化方式可分為連續(xù)事件系統(tǒng)和離散事件系統(tǒng)。連續(xù)系統(tǒng)(ContinuousSystem)：狀態(tài)變量隨時間連續(xù)變化。離散事件系統(tǒng)(DiscreteEventSystem)：狀態(tài)變量只是在離散的時間點上發(fā)生變化，而且這些離散的時間點是不確定的。18連續(xù)？離散？多數(shù)工程系統(tǒng)是屬于連續(xù)系統(tǒng)，如電力系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、航空發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)等。銀行、配送中心等屬于離散系統(tǒng)19按照研究對象狀態(tài)變量的變化方式，系統(tǒng)仿真分為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散事件系統(tǒng)仿真。連續(xù)系統(tǒng)仿真建立描繪系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方程式，如微分方程、狀態(tài)方程或傳遞函數(shù)；用數(shù)值方法求解方程。離散事件系統(tǒng)仿真建立描述系統(tǒng)的非形式模型，如邏輯的、概率的模型；采用專門的數(shù)值方法“執(zhí)行”(Run)仿真模型，而非求解(Solve)方程；由數(shù)據(jù)驅(qū)動(DataDriven)20四、系統(tǒng)仿真的發(fā)展與應(yīng)用年代發(fā)展的主要特點1600-1940物理科學(xué)基礎(chǔ)上的建模20世紀(jì)40年代電子計算機(jī)出現(xiàn)，馮·諾依曼正式提出了系統(tǒng)仿真的概念，20世紀(jì)40年代中期仿真應(yīng)用于航空領(lǐng)域20世紀(jì)60年代出版了仿真領(lǐng)域最具權(quán)威性的學(xué)術(shù)刊物“SIMULATION”；工業(yè)操作過程仿真；20世紀(jì)70年代包括經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的大系統(tǒng)仿真20世紀(jì)70年代中期系統(tǒng)與仿真結(jié)合，如用于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)建模的SLAM仿真系統(tǒng)；系統(tǒng)仿真與更高級的決策結(jié)合，如決策支持系統(tǒng)；20世紀(jì)80年代中期集成化建模與仿真環(huán)境20世紀(jì)90年代可視化建模仿真，虛擬現(xiàn)實仿真，分布交互仿真21系統(tǒng)建模與仿真的發(fā)展趨勢90年代以來，計算機(jī)仿真技術(shù)朝著一體化建模與仿真環(huán)境的方向穩(wěn)步發(fā)展。新的研究熱點如：面向?qū)ο蠓抡妫╫bject-orientedsimulation,OOS）定性仿真（qualitativesimulation,QS）智能仿真（intelligencesimulation,IS）分布交互仿真（distributedinteractivesimulation,DIS）可視化仿真（visualsimulation,VS）多媒體仿真（multimediasimulation,MS）虛擬現(xiàn)實仿真（virtualrealitysimulation,VRS）Internet網(wǎng)上仿真22仿真的發(fā)展與應(yīng)用實例你了解哪些仿真的新發(fā)展？你參觀過北郵的虛擬現(xiàn)實實驗室嗎？體驗過與虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)的人機(jī)交互嗎？23頭盔顯示器頭部跟蹤器數(shù)據(jù)手套虛擬現(xiàn)實技術(shù)24模擬飛行駕駛虛擬人游戲娛樂256自由度飛行模擬器飛行模擬26虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)用于治療心理恐懼癥——公共演講恐懼癥美國喬治亞大學(xué)使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來臨床治療公共演講恐懼癥：很多人，僅僅是想象一下在公共場合演講就會手心出汗、心跳加速、胃部抽搐。通過使用電腦生成圖像、聲音的頭盔虛擬現(xiàn)實技術(shù)來幫助治療。喬治亞大學(xué)的心理學(xué)助理教授PageAnderson，進(jìn)行臨床應(yīng)用研究，研究這種新科技能夠?qū)⒐惭葜v的恐懼和憂慮降低到什么程度。27虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于治療心理恐懼癥——飛行恐懼癥和恐高癥Anderson嘗試讓患者沉浸于像真實環(huán)境一樣的虛擬場景中，以使患者逐漸減輕恐懼感。虛擬飛行慣于治療患有飛行恐懼癥的人，在患者坐位下的低音音箱發(fā)出模仿真實噴氣飛機(jī)引擎的隆隆聲。這些境遇會使患者戰(zhàn)勝自身的恐懼，接受Anderson虛擬療法的患者已經(jīng)可以舉起手進(jìn)行提問。虛擬治療比傳統(tǒng)治療的方便在于，不會像治療飛行恐懼癥那樣往返機(jī)場，很難否認(rèn)，通過使用科學(xué)技術(shù)能夠避免過多的花費。28五、物流現(xiàn)代化與系統(tǒng)仿真物流系統(tǒng)是一個多因素、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，現(xiàn)代物流越來越強(qiáng)調(diào)物流的系統(tǒng)化、綜合化，而物流系統(tǒng)的整體優(yōu)化是一個復(fù)雜的系統(tǒng)分析問題。系統(tǒng)仿真方法應(yīng)用于物流系統(tǒng)有如下幾類：物流過程仿真；物流管理仿真；物流成本仿真。在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用主要涉及交通運輸、倉儲、供應(yīng)鏈、自動化物流系統(tǒng)、物流園區(qū)規(guī)劃等多個方面。29物流系統(tǒng)仿真的廣泛應(yīng)用自動