【仿真建模-anylogic】EventRate原理解析

Author：赵志乾
Date：2024-06-13
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1. 类图

2. 原理解析

          EventOriginator是Anylogic中各类事件的父类，对外暴露的接口主要有:

        Event是EventOriginator的子类，其主要定义了抽象函数 void reset()和void restart()；从这两个函数可以看出Event与DynamicEvent的区别：DynamicEvent是一次性的，一个实例只能做一次规划（没有restart函数将无法重新规划）;

       EventRate是Event的3个子类之一，其主要用于对符合泊松过程的事件触发场景进行建模；通过在图形编辑窗口拖入Event组件，并选择Trigger Type为Rate，此时Anylogic会自动在容器类中新建与之对应的EventRate实例；为了自定义泊松过程的到达率以及“到达”特性发生时需要执行的逻辑，Anylogic会自动在容器类中生成double evaluateRateOf( EventRate _e )和void executeActionOf( EventRate self )函数；

// 假设事件名为event，且Model时间单位为秒

// 到达率计算函数
@AnyLogicInternalCodegenAPI
public double evaluateRateOf(EventRate _e) {
    double _value;
    // 获取自定义的到达率
    if (_e == event) {
       _value = 此处内容为Event组件属性窗口中Rate属性中所填内容;
       _value = toModelRate( _value, PER_SECOND );
       return _value;
    }
    return super.evaluateRateOf( _e );
}


// 执行事件发生时的自定义逻辑
@AnyLogicInternalCodegenAPI
public void executeActionOf( EventRate self ) {
    if ( self == event) {
        // 自定义逻辑，为Event组件属性窗口中Action属性中所填的内容
        return ;
    }
    super.executeActionOf( self );
}

            EventRate类核心代码：

//*********************************************************************
//             说明: anylogic内核做了代码混淆。为便于理解，以下代码中涉及的
//                   部分变量、函数名做了改写；
//*********************************************************************

// reset函数--取消尚未执行的规划
public void reset() {
    this.cancel();      // 取消尚未执行的规划
    this.rate = -1.0;   // 到达率设置未非法值，到达率大于0才能真正起作用，见restart函数；
}


// 重新生成规划
public void restart() {
    this.cancel();
    // this.getAgent()获取的是容器智能体，即事件发起智能体；自定义的到达率位于容器智能体中，在此处与EventRate实例关联起来；
    this.rate = Math.max(0.0, this.getAgent().evaluateRateOf(this));
    if (this.rate > 0.0) {
       // exponential(this.rate)返回值为到达率为rate的泊松过程下一次到达时间间隔，plan函数用于重新定义倒计时时间；
       this.plan(this.getAgent().exponential(this.rate));
    }
}

    
// 事件启动函数，即第一规划，在容器智能体的start函数中自动调用；
@AnyLogicInternalCodegenAPI
public void start() {
   this.rate = Math.max(0.0, this.getAgent().evaluateRateOf(this));
   if (this.rate > 0.0) {
       this.plan(this.getAgent().exponential(this.rate));
   }
}


// 容器智能体onChange()函数内部会调用EventRate实例的onChange()；即受容器智能体变更控制；
public void onChange() {
    // 只有在原来到达率处于合法值是才会对onChange做出反应，即需要用户显式将EventRate规划启用；
    if (this.rate > 0.0)) {
       if (this.getAgent().getEngine().d() != this) {
           double newVersionRate = Math.max(0.0, this.getAgent().evaluateRateOf(this));
           if (newVersionRate != this.rate) {
              if (newVersionRate == 0.0) {
                  this.cancel();
              } else {
                  this.restart();
              }
           }
        }
    }
}


// 事件触发时执行逻辑
@AnyLogicInternalAPI
void execute() {
    super.execute();
    try {
       // 自定义逻辑位于容器智能体中，在此处进行关联；
       this.getAgent().executeActionOf(this);
    } finally {
       // Event只能规划一次，对于EventRate而言，其规划被执行后需要重新生成规划；
       if (this.rate > 0.0) {
           this.rate = Math.max(0.0, this.getAgent().evaluateRateOf(this));
           if (this.rate > 0.0) {
               this.plan(this.getAgent().exponential(this.rate));
           }
       }
    }
}

3. 应用

         EventRate主要用于对符合泊松过程的事件触发场景进行建模，例如：商店顾客到达过程符合泊松过程，统计数据分析出其到达率为每天1000人，则可以通过EventRate描述顾客到达模型；