[發明專利]一種系統動力學與離散事件仿真混合仿真建模方法及系統

有效

• 申請號: 202110586961.5
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113312769B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 高贊;張賀;劉博涵;榮國平;邵棟
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/12;G06F119/14
• 代理公司: 南京明杰知識產權代理事務所(普通合伙) 32464
• 代理人: 張文杰

1.一種系統動力學與離散事件仿真混合仿真建模方法，其特征在于：包括

步驟一：基于仿真時間參數構建未來時鐘序列，具體方法為：所述步驟一以仿真時間參數中的仿真時間步長?t為間隔對仿真周期進行等分，等分后的時間節點將放入一個一維數組中，構成未來時鐘序列，并將構建的未來時鐘序列傳輸至步驟二；

步驟二：使用連續相位與離散相位概念對未來時鐘序列進行管理和維護，具體的管理維護步驟為：

Step1：在未來時鐘序列每個時間點的仿真計算執行完畢時，向未來時鐘序列插入下一個最近的離散相位時間點；

Step2：在未來時鐘序列每個時間點的仿真計算執行完畢時，在未來時鐘序列中刪除當前時間點；

步驟三：推進連續相位的仿真計算并進行連續相位的數據交互，具體的步驟為：

Step1：對步驟二傳輸的管理維護后的未來時鐘序列進行接收，將仿真時鐘推進至未來時鐘序列的隊首時間，同時以推進時間段為單位執行系統動力學子模型的仿真計算，并將計算結果傳輸至Step2；

Step2：對Step1傳輸的計算結果進行接收，基于系統動力學子模型主動影響組件的最新數據對離散事件仿真子模型的被影響組件進行更新，得到交互數據；

步驟四：判斷并執行離散相位的仿真計算并進行離散相位的數據交互，具體步驟為：

Step1：對下一個離散相位時間點是否等于仿真當前時間進行判斷，若是，則將判斷結果傳輸至Step2進行仿真計算，反之，則將判斷結果傳輸至步驟三，推進連續相位的仿真計算并進行連續相位的數據交互；

Step2：對Step1傳輸的判斷結果進行進行接收，抽取并執行離散事件仿真子模型未來事件表中時間戳為仿真當前時間的所有離散事件，執行離散相位的仿真計算，并將仿真計算結果傳輸至Step3；

Step3：接收Step2傳輸的仿真計算結果，基于離散事件仿真子模型主動影響組件的最新數據對系統動力學子模型的被影響組件進行更新，得到交互數據。

2.一種系統動力學與離散事件仿真混合仿真建模系統，其特征在于：所述系統包括未來時鐘序列構建模塊、未來時鐘序列管理維護模塊、連續相位處理模塊、離散相位處理模塊、混合仿真模型構建模塊、混合仿真計算模塊和仿真結果輸出模塊；

所述未來時鐘序列構建模塊通過執行步驟一對未來時鐘序列進行構建；所述步驟一以仿真時間參數中的仿真時間步長?t為間隔對仿真周期進行等分，等分后的時間節點將放入一個一維數組中，構成未來時鐘序列，并將構建的未來時鐘序列傳輸至步驟二；

所述未來時鐘序列管理維護模塊通過執行步驟二對構建的未來時鐘序列進行管理維護；所述步驟二接收步驟一傳輸的未來時鐘序列，并對未來時鐘序列進行管理和維護，具體的管理維護步驟為：

Step1：在未來時鐘序列每個時間點的仿真計算執行完畢時，向未來時鐘序列插入下一個最近的離散相位時間點；

Step2：在未來時鐘序列每個時間點的仿真計算執行完畢時，在未來時鐘序列中刪除當前時間點；

所述連續相位處理模塊包括連續相位的仿真計算單元和連續相位的數據交互單元，連續相位的仿真計算單元通過執行步驟三中的Step1對連續相位進行仿真計算，連續相位的數據交互單元通過執行步驟三中的Step2對計算仿真后的連續相位數據進行交互；

所述步驟三對連續相位的仿真計算進行推進以及對連續相位進行數據交互，具體的步驟為：

Step1：對步驟二傳輸的管理維護后的未來時鐘序列進行接收，將仿真時鐘推進至未來時鐘序列的隊首時間，同時以推進時間段為單位執行系統動力學子模型的仿真計算，并將計算結果傳輸至Step2；

Step2：對Step1傳輸的計算結果進行接收，基于系統動力學子模型主動影響組件的最新數據對離散事件仿真子模型的被影響組件進行更新，得到交互數據；

所述離散相位處理模塊包括離散相位判斷單元、離散相位的仿真計算單元和離散相位的數據交互單元，離散相位判斷單元通過執行步驟四中的Step1對下一個離散相位時間點是否等于仿真當前時間進行判斷，離散相位的仿真計算單元通過執行步驟四中的Step2對離散相位進行仿真計算，離散相位的數據交互單元通過執行步驟四中的Step3對計算仿真后的離散相位數據進行交互；所述步驟四執行離散相位的仿真計算并進行離散相位的數據交互，具體步驟為：

Step1：對下一個離散相位時間點是否等于仿真當前時間進行判斷，若是，則將判斷結果傳輸至Step2進行仿真計算，反之，則將判斷結果傳輸至步驟三，推進連續相位的仿真計算并進行連續相位的數據交互；

Step2：對Step1傳輸的判斷結果進行進行接收，抽取并執行離散事件仿真子模型未來事件表中時間戳為仿真當前時間的所有離散事件，執行離散相位的仿真計算，并將仿真計算結果傳輸至Step3；

Step3：接收Step2傳輸的仿真計算結果，基于離散事件仿真子模型主動影響組件的最新數據對系統動力學子模型的被影響組件進行更新，得到交互數據；

所述模型構建模塊基于仿真模型參數實例化系統動力學與離散事件仿真混合仿真模型，并將構建的混合仿真模型傳輸至混合仿真計算模塊；

所述混合仿真計算模塊對連續相位處理模塊和離散相位處理模塊傳輸的數據進行識別，進行仿真計算以及數據交互處理，并將交互數據傳輸至仿真結果輸出模塊；

所述仿真結果輸出模塊對混合仿真計算模塊傳輸的仿真計算結果進行接收，整理并輸出仿真模型在所述混合仿真計算模塊中執行仿真計算過程中模型組件數值隨時間變化的數據信息。