離散速度シミュレーション

シミュレーションの分野では、離散速度シミュレーションは離散システムと連続システムの混合システムの動作をモデル化します。この方法論は、線形連続システム、ハイブリッド連続システムと離散イベントシステム、およびある場所から別の場所への物質の速度ベースの移動または流れを含むその他のシステムをシミュレートするために使用されます。^[1]

離散速度シミュレーションが使用される産業分野は次のとおりです。

• バルク材料の取り扱い（例：鉱物、鉱石、粉末、粒子、混合廃棄物、木材チップ）
• 液体と気体
• パルプおよび紙加工
• 石油・ガスパイプライン
• 渋滞
• 食品・飲料、消費財、医薬品業界における高速・大量生産ライン。 ^{[2] [3]}

離散レート シミュレーションは、離散イベント シミュレーションのイベント ベースのタイミングと、連続シミュレーションの連続変数計算を組み合わせたものです。システムが新しいレート セットを計算する必要があるときにイベントを予測してスケジュールし、各ブランチまたはストリームの適切なフロー レートを決定します。

離散速度シミュレーションは、両方の方法論がシステムの動作を時間内の離散的な一連のイベントとしてモデル化する点で、離散イベント シミュレーションに似ています。ただし、離散イベント シミュレーションでは連続するイベント間でシステムに変更がないと想定されますが、離散速度シミュレーション モデルでは、流れは一定速度で移動し続けるため、たとえばタンク内のレベルが変化する可能性があります。もう 1 つの違いは、離散イベント シミュレーション モデルは主にシステム エンティティ (システム内を移動する離散オブジェクト) の状態に関係するのに対し、離散速度シミュレーション モデルは均一な流れの状態 (量と場所) に関係することです。速度ベースのシステムの場合、離散速度シミュレーションは離散イベント シミュレーションと比較して計算時間が短く、質量バランスの計算がより正確です。

離散速度シミュレーションも、均一な流れをシミュレートするという点で連続シミュレーションに似ています。さらに、両方の方法は、状態変化が発生するたびに連続変数である流量を再計算します。ただし、離散速度シミュレーションはイベントベースであり、すべてのタイムスライスをシミュレートしないという点で連続シミュレーションとは異なります。連続シミュレーションを使用して線形フローシステムをモデル化することには限界があります。通常、タンクが満杯または空になるなどの重要なイベントは、イベントが発生するまで検出できず、シミュレーションの過程でさらに多くのシステム再計算が必要になるためです。^[4]

離散速度シミュレーションの構築方法を学ぶための演習として、タンクの充填と排出を時間の経過とともにモデル化します。タンクは一定の速度で充填され、2 つの異なる速度で排出されます。1 つは満杯になるまでの速度、もう 1 つは空になるまでのより速い速度です。シミュレーションには、シミュレーション開始、貯蔵庫満杯、貯蔵庫空、およびシミュレーション終了の 4 種類のイベントがあります。各イベントで、モデルはどの排出速度を使用するかを決定します。イベント間では、排出速度は一定のままです。

• 離散レートモデリングと離散イベントシミュレーションの比較
• 線形計画法を用いた離散速度シミュレーション
• 離散速度シミュレーションのグローバルアプローチ