Imitating modeling of mass service systems

Vera Yudanova

doi:10.15862/23inor419

Abstract

The theory of мass service systems is applied in many areas of human activity – economy, strategic tasks, computer science and technology, problems of natural science, etc. Analytical methods for the study of mass service systems allow you to get only a set of certain characteristics of the parameters of the object under study. Imitating modeling methods make it possible not only to build visual models of the functioning of complex systems with any degree of detail, but also to implement various types of computational algorithms for data processing and analysis. The theoretical aspects of the use of imitating models in the theory of mass service are described in the literature extensively, but not systematically, the issues of using modern software and computing tools in modeling problems of such systems are presented only by a few sources. In this article the author reveals introductory questions in the use of the concept of discrete-event type of imitating modeling as the main tool of research of discrete objects with stochastic character of functioning. A comparison is made of elements of queuing systems and components of a discrete event model. The examples of solving practical tasks on modeling single-channel and multi-channel queuing systems examine the capabilities of the Anylogic imitating modeling environment: a process modeling library with the ability to collect and present statistical data, programming elements to expand the model’s functionality, implement an object-oriented approach in the structure of the model itself and in the tools of the developer. The imitating modeling results are analyzed using an simple experiment in Anylogic as an example.

Highlights

The theory of мass service systems is applied in many areas of human activity – economy, strategic tasks, computer science and technology, problems of natural science, etc
The theoretical aspects of the use of imitating models in the theory of mass service are described in the literature extensively, but not systematically, the issues of using modern software and computing tools in modeling problems of such systems are presented only by a few sources
A comparison is made of elements of queuing systems and components of a discrete event model

Summary

Имитационное моделирование систем массового обслуживания

Методы имитационного моделирования дают возможность не только построить наглядные модели функционирования сложных систем с любой степенью детализации, но и реализовать различные виды вычислительных алгоритмов для обработки и анализа данных. Выполняется сравнение элементов систем массового обслуживания и компонентов дискретно-событийной модели. На примерах решения практических заданий по моделированию одноканальных и многоканальных систем массового обслуживания рассматриваются возможности программной среды для имитационного моделирования Anylogic: библиотека моделирования процессов с возможностью сбора и представления статистических данных, элементы программирования для расширения функциональности модели, реализации объектно-ориентированного подхода в структуре самой модели и в средствах разработчика. Основные элементы систем массового обслуживания и компоненты дискретно-событийной модели. Компоненты ДС модели Событие – это мгновенное изменение состояния некоторого объекта системы (примерами событий является поступление заявки в систему, начало обслуживания, постановка в очередь и др.). Основным инструментом в Anylogic для разработки дискретно-событийной модели является библиотека моделирования процессов. Рассмотрим возможности моделирования систем массового обслуживания в Anylogic на различных примерах

Одноканальная модель системы массового обслуживания

Сбор статистических данных

Простой эксперимент на модели