Практическая работа по дисциплине «Многоагентное моделирование» для РТУ МИРЭА

Тихвинский В.И. Практическая № 2 по курсу Многоагентное моделирование 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Мы промоделируем производственные процессы в небольшом заводском цеху: • Каждый час на завод приезжает грузовик с поддонами. На каждом поддоне находится по четыре заготовки, готовые к обработке в данном цеху. • Все находящиеся на грузовике поддоны разгружаются в приемной зоне цеха. • Далее эти поддоны с помощью автопогрузчиков помещаются в подготовительную зону хранения. 2. ЭТАП 1 СОЗДАНИЕ ПРОСТОЙ МОДЕЛИ Создание новой модели 1. Создадим новую модель в соответствующей папке и параметрами (Рис. 1.14). Рис. 1.14. Создание простой модели Размещение объекта Изображение 2. Из соответствующей палитры перетащим объект Изображение в окно main (Рис. 1.15). Рис. 1.15. Размещение объекта изображения 3. В появившемся окне, в соответствующей папке выберем имя файла с рисунком(Рисунок изображает план цеха) и нажмем кнопку Открыть (Рис. 1.16). Рис. 1.16. Открытие файла с рисунком Блокировка, разблокировка объектов Изображения 4. При необходимости, изменим размер изображения плана цеха мышью так, что бы оно помещалось на рабочий лист Main. Зафиксируем положение изображения объекта через соответствующее свойство(Блокировать см. Рис. 1.17). Рис. 1.17. Блокировка, разблокировка изображения Примечание: При необходимости можно снять блокировку всех фигур через соответствующий пункт контекстного меню(Рис. 1.18). Рис. 1.18. Снятие всех блокировок изображения Элементы разметки пространства сети Создание узлов (узел задает место, где агенты могут находиться в течение определенного времени для выполнения определенных действий) Создание узла приемной зоны 5. Разместим узел в соответствующей части цеха и подправьте его размер(Рис. 1.19). Рис. 1.19. Размещение узла 6. Зададим имя узла receivingDock(приемнаяЗона см. Рис. 1.20). Создание узла парковки автопогрузчиков 7. В соответствующей части цеха создадим узел парковки автопогрузчиков, и определим ему имя forkliftParking(Рис. 1.21). Рис. 1.20. Ввод имени узла Рис. 1.21. Создание узла парковки Создание пути (путь задает маршрут, по которому агенты могут перемещаться между узлами) 8. Соответствующим инструментом зададим путь (Рис. 1.22). 9. Снимем двунаправленность пути в соответствующем свойстве (Рис. 1.23). Установка зоны хранения(установка стеллажа) 10. Установим стеллаж и разместим зону прохода(зеленый прямоугольник) в середине пути (Рис. 1.24). Рис. 1.22. Создание пути Рис. 1.23. Снятие двунаправленности пути Рис. 1.24. Установка стеллажа 11. Установим свойства стеллажа согласно рисунку ниже, при необходим сдвиньте проход между стеллажами так, что бы он вновь находился в середине пути (Рис. 1.25). Рис. 1.25. Установка свойств стеллажа 12. Добавим палитру библиотеки моделирования процессов (Рис. 1.26). Рис. 1.26. Добавление палитры библиотеки моделирования процессов Моделирование создания поддонов 13. Перетащим элемент Source из соответствующей палитры, который будет выступать у нас в качестве стартовой точки процесса, он будет использоваться для создания поддонов (Рис. 1.27). Рис. 1.27. Установка элемента Source 14. Зададим элементу Source соответствующие свойства согласно рисунку 1.28. Рис. 1.28. Установка свойств Source Моделирование перемещения поддонов 15. Переметим с палитры “Библиотека моделирования процессов” объект Rack Store так, чтобы два блока автоматически соединились, согласно рисунку ниже. Rack Store будет моделировать перемещение поддонов в заданные ячейки стеллажа (Рис. 1.29). 16. Зададим свойства объекта согласно рисунку 1.30. Рис. 1.29. Установка объекта Rack Store Рис. 1.30. Установка свойств Rack Store Моделирование прибытия поддонов 17. Добавим объект Delay и зададим его свойства согласно рисунку 1.31. Моделирование извлечения поддона из ячейки и прибытия его в заданное место 18. Добавим объект Rack Pick и зададим его свойства согласно рисунку 1.32. Моделирование уничтожения поступающих агентов 19. Добавьте объект Sink согласно рисунку 1.33. 20. Запустим модель (эксперимент Job Shop / Simulation) и понаблюдать за ее поведением (Рис. 1.34). Рис. 1.31. Установка объекта Delay Рис. 1.32. Установка объекта Delay Рис. 1.33. Установка объекта Sink Рис. 1.34. Запуск модели 3. ЭТАП 2 ДОБАВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ Создание ресурса 1. Перетащим блок ресурс и зададим ему соответствующее имя forklifts (автопогрузчики) и начнем создавать новый тип ресурса черес соответствующую кнопку в окне свойств (Рис. 1.35). Рис. 1.34. Установка объекта forklifts 2. Зададим новое имя ресурса ForkliftTruck и нажмем кнопку далее (Рис. 1.36). Рис. 1.36. Изменения имени объекта forklifts 3. В разделе Склады и контейнерные терминалы выберем Погрузчик и нажмем кнопку Готово (Рис. 1.37). Рис. 1.37. Выбор погрузчика В результате выполненных действий у нас появится новый ресурс ForkliftTruck Рис. 1.38. Новый ресурс 4. На диаграмме Main для объекта forklifts зададим в окне Свойств Количество ресурсов 5, Скорость 1 м/c, Базовое положение forkliftsParking (Рис. 1.39). Рис. 1.39. Изменение свойств объекта forklifts 5. Для объекта storeRawMaterial Установим свойства раздела Ресурсы согласно рисунку 1.40. Рис. 1.40. Изменение свойств объекта storeRawMaterial 6. Для объекта pickRawMaterial установим свойства раздела Ресурсы согласно рисунку 1.41. 7. Запустим свою модель и увидим работу автопогрузчиков (Рис. 1.42). Рис. 1.41. Изменение свойств объекта pickRawMaterial Рис. 1.42. Запуск модели 4. ЭТАП 3 СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ АНИМАЦИИ 1. Установим с палитры презентации камеру на диаграмму Main и окно трехмерной анимации (Рис. 1.43). 2. Для окна трехмерной анимации установим соответствующие свойства (Рис. 1.44). Рис. 1.43. Установка камеры и окна трехмерной анимации Рис. 1.44. Установка свойств окна трехмерной анимации 3. Запустим модель. На ней нам нужно выбрать начальное положение камеры через контекстное меню на соответствующем элементе управления (Рис. 1.45). Далее увеличиваем изображение мышью и изменяем положение камеры, затем, через контекстное меню скопируем положение камеры и закроем окно запуска модели (Рис. 1.46). 4. В свойствах объекта Камера вставим координаты из буфера (Рис. 1.47). После установки свойств камера должна переместиться в заданное положение. Рис. 1.45. Установка начального положения камеры через контекстное меню Рис. 1.46. Копирование положения камеры чрез контекстное меню Рис. 1.47. Вставка координат камеры 5. Перетащим стену с палитры Пешеходная библиотека и изменим ее размеры мышью (Рис. 1.48). Рис. 1.48. Установка объекта стена 6. При построении сложной стены(стены вокруг цеха) двойным кликом изменим инструмент стены на карандаш, одинарным кликом выберем начало или поворот стены, двойным кликом. В окне свойств выберем цвет стены(аналогично можно изменить другие параметры стены см. Рис. 1.49). Затемзапустим проект и посмотрите на ваши стены. Рис. 1.49. Построение сложной стены Изменяем вид поддона 7. Выберем объект sourcePallets и нажмем кнопку в окне свойств Создать другой тип (см. Рис. 1.50). 8. В появившемся окне создадим имя нового типа Pallet и нажмем кнопку Далее (см. Рис. 1.51). Рис. 1.50. Изменение вида поддона Рис. 1.51. Окно мастера 9. Из раздела склады и контейнеры выберем Поддон и нажмем кнопку Готово. Рис. 1.52. Окно мастера 10. Увеличьте масштаб на диаграмме Pallet и передвиньте холст согласно рисунку 1.53. Рис. 1.53. Передвижение холста Добавление коробок на поддон 11. Добавим коробку на поддон и изменим ее свойства согласно рисунку 1.54. Рис. 1.54. Добавление коробки на поддон 12. Путем копирования объекта добавим еще три коробки на поддон, и уменьшим масштаб диаграммы до 100 % Рис. 1.55. Копирование коробок на поддоне В результате выполненных действий, на диаграмме Main, в свойствах соответствующего объекта появился новый агент. Рис. 1.56. Новый объект на диаграмме Main 13. При запуске проекта видно, что поддон едет впереди кара. Рис. 1.57. Поддон едет впереди кара Устранить это досадное недоразумение можно путем передвижения на соответствующей диаграмме соответствующего объекта вправо. Рис. 1.58. Сдвигаем поддон вправо к кару 13. На диаграмме Main установим соответствующие свойства объектам согласно рисунку 1.59. И запустим наш проект. Рис. 1.58. Установка свойств 5. Этап 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОСТАВКИ ПОДДОНОВ ФУРАМИ 1. Перетащим элемент Тип агента из палитры Библиотека моделирования процессов на диаграмму Main. Рис. 1.59. Добавление агента на диаграмму Main 2. В мастере Создание агентов выполним следующее. В поле Имя нового типа введем Truck и кликнем по кнопке Далее Рис. 1.60. Окно мастера В списке фигур анимации раскроем раздел Автодорожный транспорт и выберем из списка фигуру Фура и кликнем по кнопке Готово. Рис. 1.61. Окно мастера 3. Откроем диаграмму Main и перетащим элемент Точечный узел из палитры Разметка пространства на графическую диаграмму. Поместим его у начало подъездной дороги. Рис. 1.62. Установка точечного узла 4. Назовем этот точечный узел exitNode. Рис. 1.63. Изменение названия точечного узла 5. Нарисуем Путь, соединяющий exitNode с receivingDock ( выберим объект Путь, два раза кликнем мышью внутри exitNode, затем, один раз по концу сети). Рис. 1.64. Путь для фуры 6. Создадим еще одну диаграмму процесса, которая будет описывать логику движения фуры. Для этого добавим на диаграмму Main новые блоки Библиотеки моделирования процессов и соедините в следующем порядке: Рис. 1.65. Новые блоки библиотеки Назначение блоков • В блоке Source создается фура. • Первый блок MoveTo перемещает фуру ко въезду в цех. Блок MoveTo перемещает агентов в заданный узел сети. Если к агенту в данный момент прикреплены ресурсы, то они будут перемещаться вместе с агентом. • Блок Delay моделирует разгрузку поддонов. • Второй блок MoveTo моделирует отъезд фуры. Блок Sink удаляет фуры из модели. 7. Присвоим блоку Source имя sourceDeliveryTrucks, и изменим его другие свойства согласно рисунку 1.66. Рис. 1.66. Изменение свойств первого узла 8. Присвоим блоку MoveTo имя drivingToDock, и изменим его другие свойства согласно рисунку 1.67. Рис. 1.67. Изменение свойств объекта MoveTo 9. Присвоим блоку Delay имя unloading, и изменим его другие свойства согласно рисунку 1.68. Рис. 1.68. Изменение свойств объекта Delay 10. Присвоим блоку MoveTo1 имя drivingToExit, и изменим его другие свойства согласно рисунку 1.69. Рис. 1.69. Изменение свойств объекта MoveTo1 Моделируем появление поддонов при загрузке фуры 11. В свойствах блока sourcePallets выберем в списке Прибывают согласно опцию Вызовам функции inject() и изменим Действия при входе на sourcePallets.inject(16); согласно рисунку 1.70. Рис. 1.70. Изменение свойств объекта sourcePallets 12.Для того, чтобы первая фура появлялась при запуске модели, в панели Проекты выберем элемент Main. В области Свойства раскроем раздел Действия агента и в поле При запуске введем вызов функции sourceDeliveryTrucks.inject(1); Рис. 1.71. Изменение свойств объекта Main 13. В свойствах блока storeRawMaterial раскроем раздел Действия. В поле При выходе введем следующий код: if( self.queueSize() == 0 ) unloading.stopDelayForAll(); (В нашем примере self — это ссылка на блок storeRawMaterial из кода его собственного действия.) Рис. 1.72 Изменение свойств объекта storeRawMaterial 14. Запустим модель. Рис. 1.73 Фура стоит неправильно Ели фура повернулась как на рисунке 1.73, выполним следующее. В дереве проекта два раза кликнем мышью по объекту Truck, при этом откроется его диаграмма, и можно будет посмотреть на то, как задана фигура анимации фуры. Рис. 1.74 Выбор объекта Truck Выберем фигуру фуры, и в окне свойств повернем фигуру фуры на -180 градусов согласно рисунку 1.75. Рис. 1.75 Разворот фуры 15. Для того, чтобы заданный нами угол поворота не менялся при изменении направления движения фуры в панели Проекты, кликнем по элементу Truck, и в свойствах элемента в разделе Движение снимим флажок Поворачивать анимацию согласно направлению движения. Рис. 1.75 Снятие разрешения на поворот фуры 16. Откроем диаграмму Main, и для того, что бы обеспечить правильное расположение поддонов и фуры внутри узла сети receivingDock, откроем палитру Разметка пространства и перетащим Аттрактор внутрь узла receivingDock. Поместите его так, как показано на рисунке 1.76. (Аттрактор определяет точное расположение фуры) Запустим проект. Рис. 1.76 Установка объекта Аттрактор