U 03 – Transport- / Verkehrsproblem (zerstörte Brücke)

 

Wegen Zerstörung (Unwetter oder militärischer Einsätze) ist eine Brücke über einen Fluss nur noch einspurig für Transporte nutzbar. Dabei sind in beiden Richtungen militärischer Nachschub, Handel und Lebensmitteltransporte durchzuführen. Wie erreicht man günstige Transportbedingungen?

  1. Geben Sie mindestens 2 Zielgrößen (Ausgabeparameter) für diese Aufgabenstellung an.

  2. Spezifizieren Sie die notwendigen Eingabeparameter für ein zu erstellendes Simulationsmodell.

  3. Modellieren Sie die geschilderte Situation mit Hilfe eines Warteschlangennetzes.

  4. Modellieren Sie die geschilderte Situation mit Hilfe eines Petrinetzes.

  5. Nennen Sie Möglichkeiten zur Verbesserung der Transportbedingungen.

Lösungsvorschlag

a) Zielgrößen

Mögliche Ausgabeparameter sind:

  • Warteschlangenlänge auf beiden Seiten

  • Durchsatz, bzw. Versorgungsgüte

b) Eingabeparameter

  • Länge der Brücke

  • (Geschwindigkeit)

  • Dauer der Überquerung / Bediendauer

  • Prioritätsverteilung

  • Ankunftsrate

  • Zusammensetzung des Verkehrsflusses

  • Max. Last der Brücke

Allgemein sind Größen wie die Bediendauer und die Ankunftsrate bei so gut wie jeder Simulation anzugeben.

c) Warteschlangennetz

sim-u03-warteschlange

Es existieren zwei Warteschlangen für die beiden Seiten der Brücke. Beide Warteschlangen haben eine gewisse Ankunftsrate. Weiter existiert eine Bedienstation, welche eine definierte Bedienrate besitzt. Die Warteschlangen könnten beispielsweise mit dem Modus „First In – First Out“ funktionieren.

Alternative: („passive Queue“):

sim-u03-passive-queue

d) Petri-Netz

Es kann hier prinzipiell das gleiche Petri-Netz verwendet werden wie auch in Aufgabe 2. Auch hier handelt es sich um zwei getrennte Ressourcen wobei das verarbeitende Element immer nur eine Ressource bearbeiten kann.

sim-u02-petri-netz

Alternative:

sim-u03-petri-netz

e) Verbesserungen

Zur Verbesserung könnten mehrere kleine Veränderungen vorgenommen werden:

  • Mehrere Warteschlangen auf den beiden Seiten für die verschiedenen Fahrzeugklassen

  • Einführung einer Prioritätenklassifizierung

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