Моделирование работы госпиталя

1. Анализ технического задания

2. Разработка имитационной модели

3. Разработка программы

4. Тестирование системы Заключение Список используемой литературы

Моделирование в настоящее время используется в самых различных областях человеческой деятельности. В основном со словом «моделирование» ассоциируется компьютерная модель. Это связано с развитием компьютерной техники и информационных технологий.

Известно, что человеку приходится работать, принимать решения в условиях неопределённости, или иметь дело с объектами, поведение которых заранее неизвестно, или же может меняться в зависимости от времени и других факторов. Единственным способом получения сведений о работе объекта является моделирование.

С помощью моделирования люди получают наиболее общие сведения об интересующем их объекте, на основе которых можно сделать вывод о возможном поведении объекта в тех или иных условиях. Наличие такой информации позволяет уменьшить вероятность риска, либо исключить его полностью — использовать объект наиболее оптимально.

Целью моделирования являются получение, обработка, представление и использование информации об объектах, которые взаимодействуют между собой и внешней средой; а модель здесь выступает как средство познания свойств и закономерности поведения объекта.

1. Анализ технического задания

Моделирование работы госпиталя

В госпиталь на протяжении суток поступают раненые и потерпевшие от катастрофы, которых доставляют на пятиместных (70%) и трехместных (30%) автомобилях. Время прибытия автомобилей распределено в интервале 45±15 минут. В госпитале бригада из трех терапевтов и одного хирурга на протяжении 4±2 минуты осматривают раненых и потерпевших, определяют необходимый вид предоставления медицинской помощи и направляют в соответствующую палату (таблица).

Таблица 1

После операционной 55% больных направляют в палату реанимации, а 45% - в палату интенсивной помощи. Промоделировать работу госпиталя на протяжении 10 суток.

Разработать модель описанной системы в виде Q-схемы, написать программу на языке GPSS или высокого уровня.

Оценить среднее время пребывания пострадавших в госпитале и необходимое количество мест в палатах.

2. Разработка имитационной модели

имитационная модель госпиталь палата

45±15 Och1 4±2 Och3 100±20 Och4 2880±480

45±15 Och2 Och5 1440±620

Рисунок 1. Q-схема модели

A — пострадавшие, поступают на пяти местных машинах через 45±15 минуты

B — пострадавшие, поступают на трёх местных машинах через 45±15 минуты

C — смотровая 4±2 минуты

D — операционная 100±20 минуты

E - реанимация 2880 ± 480

F - интенсивная терапия 1440±620

OCH1, OCH2 — очереди ожидания пострадавших перед осмотром в смотровой «С».

OCH3 — очередь ожидания пострадавших перед операционной"D", максимальное количество мест в очереди 6.

OCH4 - очередь ожидания пострадавших перед реанимацией «E».

OCH5 - очередь ожидания пострадавших перед ой интенсивной терапии «F».

В очередь на осмотр, А поступает 70% пострадавших, а на осмотр В 30% пострадавших.

3. Разработка программы

Листинг разработанной программы

Simulate; выполнить прогон модели

U1 STORAGE 30 ;объявление максимального количества пострадавших

U2 STORAGE 3 ;объявление количества пострадавших в очереди на осмотр

U3 STORAGE 5; объявление количества пострадавших в очереди на осмотр

U4 STORAGE 6 ;объявление количества пострадавших в очереди на операцию

U5 STORAGE 20; объявление количества пострадавших в очереди в палату инт. тер

Generate 45,15 ;поступление пострадавших в госпиталь

Transfer 0.3,Metka2,Metka1 ;поступление пострадавших на осмотр 30% на трёх местных машинах, 70% на трёх местных машинах

Metka1 Queue och1;очередь на осмотр в смотровой для пострадавших прибывших на трёх местных машинах

Enter u2 ;прибавление пострадавших к переменной U2

Seize osmotr1 ;отправка пострадавших на осмотр

Depart och1 ;удаление пострадавших из очереди

Advance 4,2 ;процесс осмотра пострадавших

Release osmotr1 ;удаление пострадавших из смотровой

Leave u2 ;удаление пострадавших из переменной U2

Transfer 1,Metka3 ;отправка пострадавших в операционную

Metka2 Queue och2 ;очередь на осмотр в смотровой для пострадавших прибывших на пяти местных машинах

Enter u3 ;прибавление пострадавших к переменной U3

Seize osmotr2 ;отправка пострадавших на осмотр

Depart och2 ;удаление пострадавших из очереди

Advance 4,2 ;процесс осмотра пострадавших

Release osmotr2 ;удаление пострадавших из смотровой

Leave u3 ;удаление пострадавших из переменной U3

Transfer 1,Metka3 ;отправка пострадавших в операционную

Metka3 Queue och3 ;очередь на операцию

Enter u4 ;прибавление пострадавших к переменной U4

Seize operatsiy ;отправка пострадавших на операцию

Depart och3 ;удаление пострадавших из очереди

Advance 120,20 ;процесс операции пострадавших

Release operatsiy ;удаление пострадавших из операционной

Leave u4 ;удаление пострадавших из переменной U4

Transfer 0.45,Metka4 ;отправка 45% пострадавших в реанимацию

Transfer 0.55,Metka5; отправка 55% пострадавших в реанимацию

Metka4 Queue och4 ;очередь в реанимацию

Enter u5 ;прибавление пострадавших к переменной U5

Seize reanimatsiy ;отправка пострадавших в реанимацию

Depart och3 ;удаление пострадавших из очереди

Advance 360,80 ;процесс реабилитации пострадавших

Release reanimatsiy ;удаление пострадавших из реанимации

Leave u5 ;удаление пострадавших из переменной U5

Transfer,Metka5; отправка пострадавших в палату интенсивной терапии

Metka5 Queue och5 ;очередь в палату интенсивной терапии

Seize intensivterapiy ;отправка пострадавших в палату интенсивной терапии

DEPART och5 ;удаление пострадавших из очереди

ADVANCE 1440,620 ;процесс реабилитации пострадавших

RELEASE intensivterapiy ;удаление пострадавших из палаты интенсивной терапии

TERMINATE

Generate 14 400 ;моделирование работы в течении 10 суток

Terminate 1

Start 1 ;старт модели Скриншоты работающей программы Скриншот № 1

Скринщот № 2

4. Тестирование системы

Таблица 2. Зависимость коэффициента использования палат госпиталя от времени поступления пострадавших

График зависимости 1

Таблица 3. Зависимость коэффициента использования мест в госпитале от времени пребывания в палатах

График зависимости 2

Из графика зависимости коэффициента использования палат госпиталя от времени обслуживания пострадавших в палатах, А и В можно сделать следующие выводы:

1. Коэффициент использования палаты С на всем протяжении графика практически не изменяется не значительно, в данных промежутках уменьшается количество деталей в очереди OCH3 станка С.

2. Коэффициент использования палат, А и В на всем промежутке графика одинаков и является максимальным, так как в их очереди постоянно находятся детали и перерывов в их работе нет.

В приведенном выше материале приведены результаты проведенных тестов модели. В первом случае при изменении времени поступления деталей в цех, во втором при изменении времени обработки деталей станками, А и В. Построены соответствующие графики зависимостей коэффициента использования станков А, В и С.

Из графика зависимости коэффициента использования станков цеха от времени поступления деталей в цех можно сделать следующие выводы:

1. Коэффициент использования палаты С на участке от 4±1 до 6±1 увеличивается по причине освобождения очереди OCH2 станка В и станок С работает уже с небольшими промежутками простоя, вызванного ожиданием детали на окончательную обработку.

2. Коэффициент использования станка, А на участке от 14±1 до 18±1 практически равномерен, так как изменение времени в данных интервалах не влияет на модель системы станка А, у которого время обработки детали 15±5.

3. Коэффициент использования станка В на участке от 18±1 до 20±1 увеличивается по причине освобождения очереди OCH1 станка, А и соответственно освобождается больше мест в очереди OCH3 станка С.

Заключение

В работе разработана модель системы в виде Q-схемы, написана программу на языке GPSS. Промоделирована работа системы в течении 10 суток.

Приведены результаты проведенных тестов модели. В первом случае при изменении времени поступления пострадавших в госпиталь, во втором при изменении времени проведённым пострадавшими в палатах А, В, C, D, E. Построены соответствующие графики зависимостей коэффициента использования палат А, В, С, D и E.

Вывод: на языке GPSS можно построить модель любой системы, кроме этого получить результаты моделирования при изменении различных характеристик системы, что позволяет найти оптимальные условия ее работы и загрузки основных узлов модели.

Список используемой литературы

1. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. — М., 2001. — 478с.

2. Основы компьютерного моделирования под редакцией Пылкина А. Н. — М., 2004.? 152с.

3. Кельтон В, Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд.- СПб.: Питер; Киев; издательская группа BHV, 2004. — 847с.