专利名称：：集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种通用性仿真建模的建模方法，特别涉及一种便于对建模理解和深入研究的通用性仿真建模描述工具。
背景技术：
：建模与仿真是构造显示世界实际系统的模型和在计算机上进行仿真的有关复杂活动，它主要包括实际系统、模型和计算机等三个基本部分，同时考虑三个基本部分之间的关系，即建模与仿真的关系。建模关系主要研究实际系统与模型之间关系，它通过对实际系统的观测和检测，在忽略次要因素及不可检测变量的基础上，用数学方法或逻辑关系加以描述，从而获得实际系统的简化近似模型。仿真关系主要研究计算机的程序实现与模型之间的关系，其程序能为计算机所接受并在计算机上运行。如果把模型进一步展开，那么建模与仿真活动一般由以下五个要素组成实际系统、实验框架、基本模型、集总模型和计算机。仿真建模，尤其是离散系统建模，所给出的仿真模型，往往不具有唯一性。对于同一系统中的同一问题，由于仿真建模人员的背景和偏好不同，可能建成迥然不同的仿真模型。不同人员对问题描述的逻辑思维、繁简程度以及模型结构等都可能存在差异，但是它们的运行结果却又可能比较相近或均能满足仿真目标的基本要求。因此，仿真建模在一定程度上是一种带有个人习惯和风格的"建模艺术"，并不单纯是仿真技术。仿真建模者由于其风格不同，可以也允许建立具有独特风格的仿真模型，从而带有一定的个人特色。集装箱码头物流运营系统仿真建模就是属于离散系统建模，因此，离散系统建模的这种因人而异、异而不统的特征给该领域的建模经验积累和继续深化研究带来了一定困难
发明内容:本发明针对上述现有仿真建模过程中所存在的带有个人特点，不利于该领域建模经验积累和继续深化研究等问题，而提供了一种利用标准化图例集来描述集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，其有效地解决了由于离散系统建模的特点而带来的建模经验积累和继续深化研究方面的困难。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下-集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，所述描述工具为标准化图例集，其以标准化图例集中的标准图例为基本元素来构建仿真建模描述图，并以此图来描述建模的整体方法。所述标准化图例集的标准图例包括基于建模思想的逻辑元素标准化图例和基于建模思想的实体元素标准化图例。所述仿真建模描述图由仿真模型驱动相应的标准图例来实现。根据上述技术方案得到的本发明具有以下优点1、其是一种有效的标准化的抽象语言，使得不同的具体对象以一种通用的、设计人员和非设计人员均能沟通理解的"语言"描述出来。无论是非程序设计人员还是程序设计人员都可以首先识别通用性仿真系统设计的需求，然后把需求影射到抽象的设计思想，最终建立和不断修改、扩展和完善通用性仿真模型。2、其有效地解决了由于离散系统建模的特点而带来的建模经验积累和继续深化研究方面的困难建立基于标准化图例集的仿真建模描述工具既可以提供给非程序设计人员对业务过程进行建模，也可以提供给程序设计人员对程序逻辑进行建模；加强了仿真项目组之间交流，从而保证仿真软件体系结构的健壮性。随着进一步研究的仿真系统复杂度的增加，多个研究小组异地合作进行并行设计的增加，这种方法会显得越发有意义。3、其还将为可视化编程奠定基础。将标准化图例集中的图例设计为仿真系统应用程序中的可视化图例，通过人机交互的方式在屏幕上建立仿真系统图，然后由软件自动生成的仿真系统模型框架。在此基础上可形成标准化、规范化、具有统一图式、图例的实用仿真软件。以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。图1为通用性仿真系统的主要实验框架图。图2为建模描述图。具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。离散系统进行逻辑建模时，仿真建模者由于其风格不同，可以也允许建立具有独特风格的仿真模型，从而带有一定的个人特色。在仿真领域一直缺乏有效的标准化的抽象语言使得不同的具体对象难以一种通用的、设计人员和非设计人员均能沟通理解的"语言"描述出来，因此需要研究建模描述工具。通过高度归纳、抽象该仿真系统的核心元素，使得不同的仿真系统可以被不同的参与者正确理解。这样既可以提供给程序设计人员对程序逻辑进行建模，也可以提供给非程序设计人员对业务过程进行建模。从而解决由于离散系统建模的个人风格特点而带来的建模经验积累和继续深化研究方面的困难。基于上述原理，本发明根据标准化图例集的思想，在通用性仿真建模的基础上，提供一套完整的标准化、规范化的标准图例集作为集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具。以标准化图例集中的标准图例为基本元素来构建仿真建模描述图，并以此图来展现建模的整体设计思想。标准化图例集的标准化设计体现统一性和抽象性的思想。1)统一性就是为了保证设计对象发展所必须的秩序和效率，对事物的形成、功能或其他特性，确定适合于一定时期和一定条件的一致规范，并是这种一致规范与被取代的对象在功能上达到等效。2)抽象性就是为了经济有效地满足需要，对标准化对象的结构、型式、规格或其他性能进行筛选提炼，剔除其中多余的、低效能的、可替换的环节，精炼并确定出满足全面需要所必要的高效能的环节，保持整体构成精简合理，使之功能效率最高。基于上述的设计思想，本发明中设计的标准化图例集中的标准图例分为基于建模思想的逻辑元素标准化图例和基于建模思想的的实体元素标准化图例。通过这些标准图例来构建仿真建模描述图，这些标准图例通过相应的仿真模型来驱动，实现构建仿真建模描述图。根据上述技术方案得到的描述工具可应用于对集装箱码头物流运营通用性仿真系统的描述例如集装箱码头物流运营通用性仿真系统总的建模方法是通过对集装箱码头生产运作系统进行观测和检测，以提取各种真实的集装箱码头运营的共性为基础，在忽略次要因素及不可检测变量的基础上，设计并构造集装箱码头物流服务的各系统及其相互关系，以反映各系统及其相互关系的复杂逻辑关系来描述并建立模型，运用计算机仿真系统实施模型进行仿真。基于这样的建模方法，首先进行构建标准图例集，分为两类一、基于建模思想的逻辑元素标准化图例集，包括瓶颈问题、排队问题以及说明相互逻辑关系的仿真图解符号，图例符号及其含义如表1所示；二、是基于作为仿真系统永久实体与临时实体的设备及设施类型的实体元素标准化图例集，其分为两类通用图例和分类图例；图例符号及其含义如表2所示。表1主要逻辑元素标准化图示例符号及其含义逻辑元素图例符号含义逻辑元素图例符号瓶颈n表示a、b、c三种机械在一个步长的处理量最小者会形成瓶颈、A,Zl_\比较一个步长a、b、c三种机械处理量后，取最小值为步长处理量B/\集卡可能出现排队(尖头方向代表集卡的行驶方向)q、船舶可能出现排队(尖头方向代表船舶的进入码头的大致方向)集装箱按照步长累加由a环节进入b环节a->ob集装箱由c环节进入d环节，需要机械处理c-d如果倒箱，集装箱按照步长累加由A环节进入B环节A---B如果倒箱，集装箱由C环节进入D环节，需要机械处理C--->D注表中的A、B、C、D泛指机械或环节。表2实体元素标准化图例符号及其含义永久实体与临时实体设备及设施类型<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>基于上述的建模方法，通过已经设计的标准图例集(如表1和表2)构建仿真建模描述图，具体如下各种装卸工艺系统运作在实验框架下(如图1所示)的仿真建模，可利用所创建的标准化图例集绘制建模描述图(如图2所示)由于图1显示了各种装卸工艺系统运作时，所涉及到的一些实体，以及相应的一些事件活动，同时表示出，这些事件活动进行时，所涉及的实体之间发生的活动。当仿真模型对这些模型进行仿真时，通过驱动标准图例集中相应的逻辑元素标准化图例和实体元素标准化图例，并依次来实现非常直观的建模描述图。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求1、集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，其特征在于，所述描述工具为标准化图例集，其以标准化图例集中的标准图例为基本元素来构建仿真建模描述图，并以此图来描述建模的整体方法。2、根据权利要求1所述的集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，其特征在于，所述标准化图例集的标准图例包括基于建模思想的逻辑元素标准化图例和基于建模思想的实体元素标准化图例。3、根据权利要求1所述的集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，其特征在于，所述仿真建模描述图由仿真模型驱动相应的标准图例来实现。全文摘要本发明公开了集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模描述工具，其为标准化图例集，该工具以标准化图例集中的标准图例为基本元素来构建仿真建模描述图，并以此图来描述建模的整体方法。本发明有效地解决了由于离散系统建模的特点而带来的建模经验积累和继续深化研究方面的困难。文档编号G06F17/50GK101526970SQ200910048509公开日2009年9月9日申请日期2009年3月30日优先权日2009年3月30日发明者梅沙申请人:上海海事大学