《物流系統(tǒng)三維虛擬仿真》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、物流系統(tǒng)三維虛擬仿真作者：佚名文章來源：網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊數(shù)：84更新時間：2006-7-24一．引言當(dāng)前，仿真技術(shù)已經(jīng)成為分析、研究各種復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具，它廣泛用于工程領(lǐng)域和非工程領(lǐng)域。仿真可定義為：在全部時間內(nèi)，通過對系統(tǒng)的動態(tài)模型性能的觀測來求解問題的技術(shù)。物流系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)的一個重要組成部分，物流合理化是提高企業(yè)生產(chǎn)率最重要的方法之一。因此對物流系統(tǒng)的設(shè)計和仿真的研究，也日益受到人們的重視。本文主要介紹了物流系統(tǒng)仿真的核心技術(shù)和計算機(jī)圖形技術(shù)在物流仿真中的應(yīng)用及國外三維物流仿真軟件。二．物流系統(tǒng)仿真的核心技術(shù)物流系統(tǒng)的仿真是典型的離散事件系統(tǒng)仿真，其核心是時鐘推進(jìn)和事

2、件調(diào)度的機(jī)制。離散事件系統(tǒng)是指系統(tǒng)狀態(tài)在某些隨機(jī)時間點(diǎn)上發(fā)生離散變化的系統(tǒng)。這種引起狀態(tài)變化的行為稱為"事件"，因而這類系統(tǒng)是由事件驅(qū)動的；而且，"事件"往往發(fā)生在隨機(jī)時間點(diǎn)上，亦稱為隨機(jī)事件，因而離散事件系統(tǒng)一般都具有隨機(jī)特性；系統(tǒng)的狀態(tài)變量往往是離散變化的。1．仿真時鐘仿真鐘用于表示仿真時間的變化。在離散事件系統(tǒng)仿真中，由于系統(tǒng)狀態(tài)變化是不連續(xù)的，在相鄰兩個事件發(fā)生之前，系統(tǒng)狀態(tài)不發(fā)生變化，因而仿真鐘可以跨越這些"不活動"周期。從一個事件發(fā)生時刻，推進(jìn)到下一個事件發(fā)生時刻。由于仿真實質(zhì)上是對系統(tǒng)狀態(tài)在一定時間序列的動態(tài)描述。因此，仿真鐘一般是仿真的主要自變量。仿真

3、鐘推進(jìn)方法有三大類：事件調(diào)度法、固定增量推進(jìn)法和主導(dǎo)時鐘推進(jìn)法。應(yīng)指出，仿真鐘所顯示的是系統(tǒng)仿真所花費(fèi)的時間，而不是計算機(jī)運(yùn)行仿真模型的時間。因此，仿真時間與真實時間成比例關(guān)系。象物流系統(tǒng)這樣復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，仿真時間可比真實時間短的多。真實系統(tǒng)實際運(yùn)行若干天，若干月，用計算機(jī)仿真也只需要幾分鐘。2．事件調(diào)度法事件調(diào)度法是面向事件的方法，是通過定義事件，并按時間順序處理所發(fā)生的一系列事件。記錄每一事件發(fā)生時引起的系統(tǒng)狀態(tài)的變化來完成系統(tǒng)的整個動態(tài)過程的仿真。由于事件都是預(yù)定的，狀態(tài)變化發(fā)生在明確的預(yù)定的時刻，所以這種方法適合于活動持續(xù)時間比較確定的系統(tǒng)。事件調(diào)度法中仿真

4、鐘是按下一時間步長法來推進(jìn)的。通過建立事件表，將預(yù)定的事件按時間發(fā)生的先后順序放入事件表中。仿真鐘始終推進(jìn)到最早發(fā)生的時間時刻。然后處理該事件發(fā)生時的系統(tǒng)狀態(tài)的變化，進(jìn)行用戶所需要的統(tǒng)計計算。這樣，仿真鐘不斷從一個事件發(fā)生時間推進(jìn)到下一個最早發(fā)生的事件時間，指導(dǎo)仿真結(jié)束。3．隨機(jī)數(shù)和隨機(jī)變量的產(chǎn)生物流系統(tǒng)中工件的到達(dá)、運(yùn)輸車輛的到達(dá)和運(yùn)輸時間等一般都是隨機(jī)的。對于有隨機(jī)因素影響的系統(tǒng)進(jìn)行仿真時，首先要建立隨機(jī)變量模型。即確定系統(tǒng)的隨機(jī)變量并確定這些隨機(jī)變量的分布類型和參數(shù)。對于分布類型是已知的或者是可以根據(jù)經(jīng)驗確定的隨機(jī)變量，只要確定它們的參數(shù)就可以了。建立了隨機(jī)變量

5、模型后還必需能夠在計算機(jī)中產(chǎn)生一系列不同分布的隨機(jī)變量的抽樣值來模擬系統(tǒng)中的各種隨機(jī)現(xiàn)象。隨機(jī)變量的抽樣值產(chǎn)生的實際做法通常是，首先產(chǎn)生一個[0，1>區(qū)間的、連續(xù)的、均勻分布的隨機(jī)數(shù)，然后通過某種變換和運(yùn)算產(chǎn)生其所需要的隨機(jī)變量。得到[0，1>區(qū)間均勻分布的、有良好的獨(dú)立性、周期長的隨機(jī)數(shù)后，下面的問題是如何產(chǎn)生與實際系統(tǒng)相應(yīng)的隨機(jī)變量。產(chǎn)生隨機(jī)變量的前提是根據(jù)實際系統(tǒng)隨機(jī)變量的觀測值確定隨機(jī)變量的分布及其參數(shù)。反變換法是最常用的方法，反變換法以概率積分反變換法則為基礎(chǔ)，設(shè)隨機(jī)變量X的分布函數(shù)為F（X）；UI是[0，1>區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)，利用反分布函數(shù)X=F-1(

6、μ)就可以得到所需要的隨機(jī)變量X。三．物流系統(tǒng)三維虛擬仿真的計算機(jī)實現(xiàn)三維虛擬仿真（3DVirtualSimulation）就是利用三維建模技術(shù)，構(gòu)建現(xiàn)實世界的三維場景并通過一定的軟件環(huán)境驅(qū)動整個三維場景，響應(yīng)用戶的輸入，根據(jù)用戶的不同動作做出相應(yīng)的反應(yīng)，并在三維環(huán)境中顯示出來。三維仿真的關(guān)鍵技術(shù)主要有動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具、系統(tǒng)集成技術(shù)等。1．仿真平臺的組成仿真平臺通常構(gòu)建在基于Windows系統(tǒng)的PC機(jī)或圖形工作站上。仿真平臺主要有以下4個模塊組成：特征造型數(shù)據(jù)類庫、三維場景管理模塊和交互接口模塊。2．面向?qū)?/p>

7、象的仿真建模方法計算機(jī)仿真主要包括仿真建模、程序?qū)崿F(xiàn)、仿真結(jié)果的統(tǒng)計分析三大部分。建模階段，主要根據(jù)研究目的、系統(tǒng)的先驗知識及實驗觀察的數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定各組成要素以及表征這些要素的狀態(tài)變量和參數(shù)之間的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系，建立被研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯模型。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)仿真建模時，對象是基本的運(yùn)行時實體，既包括數(shù)據(jù)（屬性），又包括作用于數(shù)據(jù)的操作（行為），所以一個對象把屬性和行為封裝成一個整體。一個類定義了一組大體上相似的對象。一個類所包含的方法和數(shù)據(jù)描述一組對象的共同行為和屬性。對象之間進(jìn)行通信的方式叫消息機(jī)制。不同層次類之間共享數(shù)據(jù)和操作的機(jī)制叫繼