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模拟电梯运行
问题假设和约定实现代码抽象Simulation.hSimulation.cppmain.cpp
效果
不足
问题
模拟电梯的运行. 以下为基本假设和调度策略，可以根据需要添加其他假设或对现有策略进行修改： 电梯最初从一楼开始运行 如果没有呼叫，则停在原地 乘客先下后上，如果满员，不能超载 如果电梯已经满员，且中间层无乘客出电梯，则直达目的层 请分别模拟只有一部电梯和有两部电梯（联动）的系统，并讨论如何优化其调度策略. 乘客类 cpassenger 成员含义from_floor所在楼层to_floor要去楼层isin状态：是否在特定组id编号电梯类 Elevator 成员含义nowFloor电梯当前所在楼层pin[maxEleNum]电梯里的乘客列表run_status电梯运行状态clockBegin开始运行时刻clockExpectAim最近停靠的时刻inButton电梯内楼层按钮exButton电梯外楼层按钮大楼类（模拟过程）SimBuilding 成员含义e1电梯1（这块写死了，有空再回头改吧）pwaitting大楼中正在等电梯的乘客phav大楼中已经坐过电梯的乘客timeRunaFloor电梯运行时经过一层楼所需时间simulationLength模拟时长 Simulation.h #define maxEleNum 10 #define BudfloorNum 9 enum isInElevator{in,out}; class cpassenger { public: int from_floor;//所在楼层 int to_floor;//要去楼层 isInElevator isin;//是否在特定组中,1在，0不在 char id;//编号 cpassenger(); cpassenger(int from, int to); }; enum runStatus{up, down, stop}; enum floorStatus{aim, pass}; class Elevator { public: int nowFloor;//电梯当前所在楼层 cpassenger pin[maxEleNum]; runStatus run_status;//电梯运行状态 int clockBegin; int clockExpectAim; floorStatus inButton[BudfloorNum+1];//楼层按钮，1按下，0未按(目的楼层) floorStatus exButton[BudfloorNum+1];//消息队列,（外面等待人所在的楼层） Elevator();//构造函数，默认9层 int CurCount(); }; class SimBuilding { private: Elevator e1; cpassenger pwaitting[100]; ///正在等电梯的乘客 cpassenger phav[100]; ///坐过电梯的乘客（人次） int timeRunaFloor; int simulationLength; RandomNumber rnd; // use for arrival and service times public: SimBuilding(int mf=9); bool Havpag(int fl, int fh); //某层楼是否有乘客 int WaitCount();//整栋楼等电梯的乘客数(用于遍历乘客) int HavCount();//坐过电梯的乘客数(用于总结) void Call(int clock, cpassenger wp); void UpdateAim(int clock); int Enter(int clock); int Depart(int clock); void Sort(); void Move(int clock); void RunSimulation(void); // execute study void PrintCurStats(); // print stats void PrintSimulationResults(void); // print stats }; Simulation.cpp cpassenger::cpassenger() { from_floor = 1; to_floor = BudfloorNum; isin = in; id = '?'; } cpassenger::cpassenger(int from, int to) { from_floor = from; to_floor = to; isin = in; id = '?'; } Elevator::Elevator() { run_status=stop;//初始停止 nowFloor=1;//电梯初始状态在第一层 for(int i=1; i int curCount=0; for (int j = 0; j cpassenger newPassenger; int clock = 0; while (clock // || clock == 4 newPassenger =cpassenger(); ///之后随机楼层 if (clock == 4) newPassenger=cpassenger(4,2); if (clock == 7) newPassenger=cpassenger(3,6); if (clock == 40) newPassenger=cpassenger(9,7); cout pwaitting[WaitCount()] = wp; 电梯停止，呼叫直接过去 if (e1.run_status == stop){ e1.clockBegin = clock; 正好在同一层 if (wp.from_floor == e1.nowFloor ){ //人要上 if ( wp.to_floor > wp.from_floor){ e1.run_status = up; e1.clockExpectAim = clock + timeRunaFloor*(wp.from_floor-e1.nowFloor); } //人要下 else { e1.run_status = down; e1.clockExpectAim = clock + timeRunaFloor*(e1.nowFloor-wp.from_floor); } } ///人在上面叫 else if (wp.from_floor > e1.nowFloor ){ e1.run_status = up; e1.clockExpectAim = clock + timeRunaFloor*(wp.from_floor-e1.nowFloor); } ///人在下面叫 else{ e1.run_status = down; e1.clockExpectAim = clock + timeRunaFloor*(e1.nowFloor-wp.from_floor); } } 电梯运动，有效呼叫改变clockExpectAim else{ 与电梯同向且在电梯行进方向前 if (e1.run_status == up && wp.from_floor > e1.nowFloor && wp.to_floor > wp.from_floor){ e1.exButton[wp.from_floor] = aim; ///根据最近停靠，改变clockExpectAim for (int i=e1.nowFloor; i e1.exButton[wp.from_floor] = aim; for (int i=e1.nowFloor; i>=1;i--) if ( e1.exButton[i] == aim){ e1.clockExpectAim = (clock + e1.clockBegin + (e1.nowFloor-wp.from_floor)*timeRunaFloor) -((clock - e1.clockBegin)%timeRunaFloor); break; } } if (e1.run_status == down && wp.from_floor==1) e1.exButton[wp.from_floor] = aim; } } void SimBuilding::UpdateAim(int clock) { ///电梯掉头，并选择同方向等待者，更新exButton if (e1.nowFloor == BudfloorNum || e1.CurCount()==0 && !Havpag(e1.nowFloor+1,BudfloorNum) ) { e1.run_status = down; e1.clockBegin =clock; for (int k=0;k if (e1.run_status == down) for (int i=e1.nowFloor; i>=1;i--) if (e1.inButton[i] == aim || e1.exButton[i] == aim){ int aimF = i; e1.clockExpectAim = clock + (e1.nowFloor-aimF)*timeRunaFloor -(clock - e1.clockBegin)%timeRunaFloor; break; } if (e1.run_status == up) for (int i=e1.nowFloor; i int numEnter = 0; if (clock == e1.clockExpectAim){ //遍历整栋楼等待的pag cpassenger wp; for (int i=0; i numEnter++; wp = pwaitting[i]; e1.exButton[wp.from_floor] = pass; e1.pin[e1.CurCount()]=pwaitting[i]; //该乘客上电梯 e1.inButton[wp.to_floor]=aim; //按目的楼层 pwaitting[i].isin = out; //相当于在等待队列中移除该乘客 } } } Sort(); return numEnter; } int SimBuilding::Depart(int clock) { int numDepart=0; if (clock == e1.clockExpectAim ) { //遍历电梯里的pag for (int i = 0; i numDepart++; phav[HavCount()] = e1.pin[i]; e1.pin[i].isin = out; //相当于在电梯中移除该乘客 e1.inButton[e1.nowFloor] = pass; } } } Sort(); return numDepart; } bool SimBuilding::Havpag(int fl, int fh) { //某楼层有人返回true bool flag= false; for (int i=0; i int waitcount = 0; for (int i=0; i if (e1.run_status==stop) cout cout if (e1.run_status == up) e1.nowFloor++; else if (e1.run_status == down) e1.nowFloor--; } } void SimBuilding::Sort() { cpassenger wp,ip; for (int i=0;i if (pwaitting[j].isin==out && j ip=e1.pin[i]; for (int j=0;j e1.pin[i]=pwaitting[j]; e1.pin[i] = ip; break; } } } } main.cpp #include "Elevator.h" int main() { SimBuilding sim; sim.RunSimulation(); } 效果假设电梯运行时经过一层楼所用时间为3s （自定义的测试乘客，便于说明效果） 0s时电梯停止，有人（在一楼，要去九楼）呼叫 写了两天，问题很多，不过再没时间耽误在这上面了，后面有空回头来优化吧。 电梯运行策略 这是给的是电梯直上直下，当乘客运行与电梯运行方向一致且在电梯前方，电梯就会停靠，比较符合现实直观，当然有待改进。电梯数量 后面SimBuilding类中的运行过程的所有函数都是针对e1(写死了这块)，导致无法声明更多的电梯，无法模拟一栋楼内多部电梯的合理调度。模拟乘客 这里乘客的给定在代码中需要自己定义，要模拟大量乘客的话，效率极低。两种改进方法：1、加随机数 随机时刻生成随机状态乘客（所在楼层，目的楼层均随机）2、文件交互 将所有模拟乘客按指定格式记录在一个文本中，代码中添加与该外部文本交互的功能。输出画面 输出窗口给出了所有特殊事件的明细（发生时刻，乘客行为，电梯状态），但是给人一种感觉，输出是对整个过程的记录而不是模拟运行（类似于动画那样）。当然这个实现动态画面要求就比较高了。 |
0s时电梯停靠在一楼让乘客出入，并开始上行 
4s时电梯上行，有人（在四楼，要去二楼）呼叫 
24s时电梯停靠在九楼让乘客出入，并开始下行 
39s时电梯停靠在四楼让乘客出入，并继续下行 
45s时电梯停靠在二楼让乘客出入，之后电梯停止 
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