bài tập lớn mô hình hóa cửa hàng ăn nhanh-fast food

Đề số 41 : Khách đến cửa hàng ăn nhanh thường không kiên nhẫn chờ đợi.. Giả thiết khách đến cửa hàng ăn nhanh tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 3 đến 8 phút.. b Trong giờ cao điểm

Đề số 41 : Khách đến cửa hàng ăn nhanh thường không kiên nhẫn chờ đợi Nếu họ

thấy có hơn 4 người đang sắp hàng chờ đợi đến lượt phục vụ là họ bỏ đi khỏi cửa hàng Giả thiết khách đến cửa hàng ăn nhanh tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 3 đến 8 phút Mỗi khách hàng được phục vụ 2 phút

a) Hãy mô hình hóa cửa hàng ăn nhanh nói trên Cho biết cửa hàng có phục vụ hết khách hàng không ?

b) Trong giờ cao điểm khách đến cửa hàng tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 0,5 đến 3 phút Cho biết cửa hàng có phục vụ hết khách hàng không ? Nếu không cần có giải pháp nào ?

1 Giới thiệu phần mềm SIGMA.

Trong các bài tập trước đây, ta thường xây dựng chương trình mô phỏng bằng công cụ Visual Basic, tuy nhiên đó không phải là một công cụ chuyên dụng để mô phỏng Vì vậy trong bài tập này ta sử dụng 1 công cụ mới, chuyên dùng để mô phỏng đó là chương trình SIGMA

Phần mềm SIGMA FOR WINDOWS là một sự tiếp cận mới về phân tích và

mô phỏng các sự kiện rời rạc với một vài đặc tính xây dựng mô hình mạnh

Đặc tính nổi bật nhất của phần mềm SIGMA là các mô hình mô phỏng có thể được tạo ra hoặc soạn thảo trong khi chương trình đang chạy Các sự kiện có thể thêm bớt, thay đổi hoặc loại bỏ Trình tự logic không bị thay đổi và các lỗi sẽ được hiệu chỉnh mà không cần dừng chương trình để thay đổi mã và biên dịch lại Bạn

Tính ưu việt cơ bản của phần mềm SIGMA mà các môi trường mô phỏng khác không có được là các hỗ trợ hoạt cảnh trong phần mềm Các hoạt cảnh này không được tạo ra từ mô hình mô phỏng đang sử dụng phần mềm thông thường một cách tách biệt, trong SIGMA hoạt cảnh và mô hình là đồng nhất

Thêm vào đó SIGMA còn bao gồm các công cụ hiệu chỉnh dữ liệu đồ hoạ tinh xảo cho phép các hình ảnh, đồ thị có thể dán trên các bảng tính hay các bộ xử lý văn bản trong khi mô hình hoá, phân tích hay hoạt cảnh Các mô hình của SIGMA

có thể tự động thay đổi các ngôn nhữ dịch như C, Pascal, FORTRAN hay có thể tự tạo ra một mô tả nhỏ về mô hình bằng tiếng Anh

Trong SIGMA các mục chương trình có thể chạy đồng thời Bạn có thể sao chép hoặc dán những đối tượng từ một mô hình này sang một phần của mô hình khác Bên cạnh đó những mô hình có thể phát triển trong một mục của SIGMA và sau đó được tích hợp đồ hoạ thành một mô hình khác trong khi mô hình cũ vẫn thực hiện

SIGMA hỗ trợ đầy đủ một chu kỳ mô hình mô phỏng từ việc xây dựng mô hình, kiểm tra tới phân tích đầu ra, thực hiện hoạt cảnh, các tư liệu và đưa ra các thông tin cần thiết

Phần mềm ra đời đã tạo ra một công cụ rất mạnh trong việc mô hình hoá các sự kiện nhẫu nhiên điều mà trước đó chưa thực hiện được

2 Ứng dụng phần mềm SIGMA để giải quyết đề bài.

2.1 Phân tích đề bài.

- Khách hàng thấy có hơn 4 người đang sắp hàng chờ đợi đến lượt phục vụ là

họ bỏ đi khỏi cửa hàng ⇒ Chiều dài hàng đợi là 4

2

- khách đến cửa hàng ăn nhanh tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 3 đến

8 phút Như vậy khoảng thời gian đến của 2 khách hàng liên tiếp là ngẫu nhiên: t = 3+5*RND

- Cửa hàng FAST FOOD coi như chỉ có 1 quầy phục vụ khách hàng, mỗi khách hàng được phục vụ trong 2 phút

2.2 Giải quyết yêu cầu của đề bài

2.2.1 Hãy mô hình hóa cửa hàng ăn nhanh nói trên Cho biết cửa hàng có phục vụ hết khách hàng không ?

a Các nút hệ thống.

Hệ thống gồm có 2 biến trạng thái : QUEUE và SERVER

• QUEUE: là số khách hàng đến để chờ được phục vụ

• SERVER : số khách hàng được phục vụ

• Các nút trong hệ thống

+ RUN : Được mô tả là đặt giá trị ban đầu

4

+ ENTER : Mô tả số khách hàng đi vào cửa hàng để mua fast food Khi đó chiều hàng đợi sẽ tăng lên QUEUE =QUEUE +1.

+ START : Mô tả trạng thái khách hàng vào quầy bán thức ăn Khi khách hàng được phục vụ thì trạng thái của quầy fast food sẽ chuyển từ rỗi sang bận SERVERS= SERVERS – 1 và chiều dài hàng đợi giảm đi 1: QUEUE=QUEUE -1

6

+ LEAVE : mô tả khách hàng được phục vụ xong và rời khỏi cửa hàng.

b Các mũi tên trong hệ thống :

• Mũi tên từ RUN  ENTER : Mô tả việc khách hàng bắt đầu vào cửa hàng Điều kiện : TRUE, do đó khách hàng đi vào cửa hàng ,mặc định ưu tiên ở đây là 5 Không có thời gian trễ giữa RUN và ENTER

8

Mũi tên từ ENTER  ENTER : Mô tả thời gian khách hàng đến cửa hàng tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 3 đến 8 phút Do đó ta để thời gian delay là : 3 + 5*RND với mức ưu tiên là 6 và điều kiện : TRUE

• Mũi tên từ ENTER  START : Bắt đầu phục vụ khách hàng.

10

• Mũi tên từ START  LEAVE : mỗi khách hàng được phục vụ trong 2 phút nên ta để thời gian delay = 2 với điều kiện : TRUE Mức ưu tiên : 6.

• Mũi tên từ LEAVE  START : chuẩn bị phục vụ khách hàng tiếp theo.

12

c Mô phỏng với phần mềm SIGMA

•Các giá trị cài đặt cho hệ thống

+ Điều kiện đầu : Quầy phục vụ rỗi

+ Chế độ mô phỏng : đồ họa

+ Seed ngẫu nhiên các giá trị : 12345

+ Các biến cần mô phỏng: QUEUE ,SERVERS.+ Giá trị đầu : QUEUE = 4, SERVERS = 1.+ Giả sử mô phỏng trong 240 phút

• Kết quả mô phỏng và bảng số liệu MODEL DEFAULTS

-Model Name: CARWASH.MODModel Description: FAST FOOD Output File: UNTITLED.OUTOutput Plot Style: NOAUTO_FITRun Mode: SINGLE_STEP

14

Trace Vars: QUEUE,SERVER

Random Number Seed: 12345

Initial Values: 4,1

Ending Condition: STOP_ON_TIME

Ending Time: 240.000

Trace Events: ALL EVENTS TRACED

Hide Edges:

Time Event Count QUEUE SERVERS

0.000 RUN 1 4 1

0.000 ENTER 1 5 1

0.000 START 1 4 0

2.000 LEAVE 1 4 1

2.000 START 2 3 0

3.483 ENTER 2 4 0

4.000 LEAVE 2 4 1

8.000 LEAVE 4 2 1

8.000 START 5 1 0

10.000 LEAVE 5 1 1

10.000 START 6 0 0

10.653 ENTER 3 1 0

12.000 LEAVE 6 1 1

12.000 START 7 0 0

14.000 LEAVE 7 0 1

18.391 ENTER 4 1 1

18.391 START 8 0 0

20.391 LEAVE 8 0 1

21.570 ENTER 5 1 1

21.570 START 9 0 0

23.570 LEAVE 9 0 1

24.628 ENTER 6 1 1

24.628 START 10 0 0

26.628 LEAVE 10 0 1

27.884 ENTER 7 1 1

27.884 START 11 0 0

16

29.884 LEAVE 11 0 1

34.713 ENTER 8 1 1

34.713 START 12 0 0

36.713 LEAVE 12 0 1

40.638 ENTER 9 1 1

40.638 START 13 0 0

42.638 LEAVE 13 0 1

48.208 ENTER 10 1 1

48.208 START 14 0 0

50.208 LEAVE 14 0 1

55.127 ENTER 11 1 1

55.127 START 15 0 0

57.127 LEAVE 15 0 1

59.793 ENTER 12 1 1

59.793 START 16 0 0

61.793 LEAVE 16 0 1

68.104 ENTER 14 1 1

68.104 START 18 0 0

70.104 LEAVE 18 0 1

75.068 ENTER 15 1 1

75.068 START 19 0 0

77.068 LEAVE 19 0 1

82.987 ENTER 16 1 1

82.987 START 20 0 0

84.987 LEAVE 20 0 1

86.732 ENTER 17 1 1

86.732 START 21 0 0

88.732 LEAVE 21 0 1

91.428 ENTER 18 1 1

91.428 START 22 0 0

93.428 LEAVE 22 0 1

94.598 ENTER 19 1 1

94.598 START 23 0 0

96.598 LEAVE 23 0 1

98.929 ENTER 20 1 1

18

98.929 START 24 0 0

100.929 LEAVE 24 0 1

102.766 ENTER 21 1 1

102.766 START 25 0 0

104.766 LEAVE 25 0 1

110.088 ENTER 22 1 1

110.088 START 26 0 0

112.088 LEAVE 26 0 1

114.134 ENTER 23 1 1

114.134 START 27 0 0

116.134 LEAVE 27 0 1

121.717 ENTER 24 1 1

121.717 START 28 0 0

123.717 LEAVE 28 0 1

125.910 ENTER 25 1 1

125.910 START 29 0 0

135.561 LEAVE 30 0 1

141.240 ENTER 27 1 1

141.240 START 31 0 0

143.240 LEAVE 31 0 1

145.773 ENTER 28 1 1

145.773 START 32 0 0

147.773 LEAVE 32 0 1

151.921 ENTER 29 1 1

151.921 START 33 0 0

153.921 LEAVE 33 0 1

157.481 ENTER 30 1 1

157.481 START 34 0 0

159.481 LEAVE 34 0 1

161.470 ENTER 31 1 1

161.470 START 35 0 0

163.470 LEAVE 35 0 1

169.024 ENTER 32 1 1

169.024 START 36 0 0

171.024 LEAVE 36 0 1

20

173.698 ENTER 33 1 1

173.698 START 37 0 0

175.698 LEAVE 37 0 1

181.609 ENTER 34 1 1

181.609 START 38 0 0

183.609 LEAVE 38 0 1

189.356 ENTER 35 1 1

189.356 START 39 0 0

191.356 LEAVE 39 0 1

197.010 ENTER 36 1 1

197.010 START 40 0 0

199.010 LEAVE 40 0 1

200.268 ENTER 37 1 1

200.268 START 41 0 0

202.268 LEAVE 41 0 1

207.883 ENTER 38 1 1

215.321 START 43 0 0

217.321 LEAVE 43 0 1

220.103 ENTER 40 1 1

220.103 START 44 0 0

222.103 LEAVE 44 0 1

223.633 ENTER 41 1 1

223.633 START 45 0 0

225.633 LEAVE 45 0 1

230.108 ENTER 42 1 1

230.108 START 46 0 0

232.108 LEAVE 46 0 1

236.024 ENTER 43 1 1

236.024 START 47 0 0

238.024 LEAVE 47 0 1

240.237 ENTER 44 1 1

22

• Dựa vào đồ thị trên , ta thấy cửa hàng FAST FOOD phục vụ hết khách hàng.

2.2.2 Trong giờ cao điểm khách đến cửa hàng tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 0,5 đến 3 phút Cho biết cửa hàng có phục vụ hết khách hàng không ? Nếu không cần có giải pháp nào ?

- Trong giờ cao điểm khách đến cửa hàng tuân theo luật phân bố đều trong khoảng 0,5 đến 3 phút Như vậy khoảng thời gian đến của 2 khách hàng liên tiếp là ngẫu nhiên: t = 0.5+2.5*RND

• Kết quả mô phỏng

Giả sử giờ cao điểm xảy ra trong 1 giờ từ 11h  12h

26

MODEL DEFAULTS

-Model Name: CARWASH.MOD

Model Description: FAST FOOD

Output File: UNTITLED.OUT

Output Plot Style: NOAUTO_FIT

Run Mode: SINGLE_STEP

Trace Vars: QUEUE,SERVER

Random Number Seed: 12345

0.741 ENTER 2 5 0

2.667 LEAVE 1 5 1

2.667 START 2 4 0

3.610 ENTER 3 5 0

3.739 LEAVE 2 5 1

3.739 START 3 4 0

4.139 ENTER 4 5 0

4.842 LEAVE 3 5 1

4.842 START 4 4 0

6.554 ENTER 5 5 0

7.011 LEAVE 4 5 1

7.011 START 5 4 0

9.339 ENTER 6 5 0

9.579 LEAVE 5 5 1

9.579 START 6 4 0

10.672 ENTER 7 5 0

10.969 LEAVE 6 5 1

10.969 START 7 4 0

11.840 ENTER 8 5 0

28

13.555 LEAVE 7 5 1

13.555 START 8 4 0

14.800 ENTER 9 5 0

14.852 LEAVE 8 5 1

14.852 START 9 4 0

15.921 LEAVE 9 4 1

15.921 START 10 3 0

16.147 ENTER 10 4 0

17.066 ENTER 11 5 0

17.453 LEAVE 10 5 1

17.453 START 11 4 0

18.871 LEAVE 11 4 1

18.871 START 12 3 0

19.727 ENTER 12 4 0

20.823 ENTER 13 5 0

21.705 LEAVE 12 5 1

24.576 START 14 4 0

24.915 ENTER 15 5 0

26.695 ENTER 16 6 0

26.835 LEAVE 14 6 1

26.835 START 15 5 0

27.690 ENTER 17 6 0

29.027 ENTER 18 7 0

29.657 LEAVE 15 7 1

29.657 START 16 6 0

31.983 ENTER 19 7 0

32.555 LEAVE 16 7 1

32.555 START 17 6 0

33.659 LEAVE 17 6 1

33.659 START 18 5 0

34.810 ENTER 20 6 0

36.505 LEAVE 18 6 1

36.505 START 19 5 0

37.528 ENTER 21 6 0

38.218 LEAVE 19 6 1

30