一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置

本发明属于离散事件仿真，具体涉及一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置。

背景技术：

1、离散事件仿真已成为近年来各科研领域的研究热点。现实世界中，越来越多的系统开始采用离散事件系统进行描述，比如军事领域中的对抗仿真系统，民用领域的库存系统、生产制造系统、计算机网络系统等。离散事件仿真技术在国民生产和国家安全领域发挥着越来越重要的作用。然而，随着各类仿真系统不断向更大、更全、更复杂的系统演化，离散事件实体单元数量巨大且实体交互复杂，且呈指数级增长的趋势，这无疑增大了对仿真引擎事件处理能力的考验，尤其是对事件处理的精确性、实时性的考验。

2、离散事件数量削减是离散事件仿真系统中的一个重要问题。当系统中存在大量事件堆积时，仿真引擎可能会面临过载或事件延时过大的问题，从而影响系统的准确性和性能。现有技术通常采用简单的事件合并策略，但这种方法往往无法充分考虑事件之间的时序关系和空间位置信息，导致合并后的事件失去了原始事件的精确性。因此，需要一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置，能够有效地处理大量拥阻事件，提高仿真引擎的离散事件处理效率。

3、中国专利：基于多线程的并行离散仿真事件驱动方法及装置(cn111177893b)，提供了一种基于多线程的并行离散仿真事件驱动方法。该方法主要针对所述仿真平台上的实体模型进行并行仿真，而本发明专注于解决离散事件仿真引擎中离散事件峰值数量巨大的问题，利用时间并发和空间融合算法加快离散事件队列中众多同时发生事件的响应，无需对实体模型进行繁琐分类和排序。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置，提供基于时间并发和空间融合两种策略的事件调度机制，通过合并同一时刻、同类型事件，并将合并事件并发处理，能有效减少仿真中离散事件数量，缓解仿真引擎在离散事件峰值区的计算压力，从而保障复杂信息系统在面对高峰期大量拥阻事件时也可以高精准、高效率地完成事件调度。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法，包括以下步骤：

4、进行基于时间并发的离散事件削峰优化，将同一时刻发生的离散事件进行合并和并发处理；

5、进行基于空间融合的离散事件削峰优化，将相同事件类型且相同触发单元的多个离散事件融合成同一事件。

6、进一步地，所述基于时间并发的离散事件削峰优化，包括：

7、对事件按照时间顺序进行排序，得到完成排序的事件表；

8、当有新事件加入时，按照时间的排序结果将新事件插入事件表中，并进行事件合并和并发处理。

9、进一步地，所述基于时间并发的离散事件削峰优化，采用的事件操作规则包括事件入列和事件出列，所述事件入列和事件出列的操作步骤为

10、以time_ci表示事件ci的时间，time_ci+1表示事件ci+1的时间，如果新事件cnew的时间time_cnew满足time_ci<time_cnew<time_ci+1，则将cnew插入到ci与ci+1之间，即产生一个新的并发事件集合；

11、若新事件cnew满足time_cnew＝time_ci，则将cnew事件合并到time_ci时刻的并发事件集合中；

12、按照最小时间优先处理原则进行事件并发处理，即优先处理所有的并发事件集合中时间最小的并发事件集合，到time_ci时刻，并发处理time_ci时刻的并发事件集合中的所有事件。

13、进一步地，采用大顶堆结构进行事件的结构化存储和处理，将事件按时间顺序存入大顶堆结构。

14、进一步地，所述基于空间融合的离散事件削峰优化，其中待融合的多个事件需满足以下条件：同一事件类型、同一触发单元、时间连续。

15、进一步地，假设{t1,t2,…,tn}是一组适用于空间融合优化的离散事件类型集合，所述基于空间融合的离散事件削峰优化包括以下步骤：

16、步骤一：搜索出相同事件类型、相同触发单元且时间连续的多个离散事件，得到tn类型待合并事件；

17、步骤二：将tn类型待合并事件从排队队列中删除；

18、步骤三：将出列的tn类型待合并事件合并成一个相同事件类型、相同触发单元的事件，称为tn类型合并后事件。

19、步骤四：按时间顺序将tn类型合并后事件加入排队事件队列；

20、步骤五：继续重复步骤一。

21、进一步地，在实际应用中根据具体情况灵活调整合并的粒度，包括是否进行基于空间融合的离散事件削峰优化，以取得准确性和运行速率之间的平衡。

22、一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化装置，其包括：

23、基于时间并发的离散事件削峰优化模块，用于进行基于时间并发的离散事件削峰优化，将同一时刻发生的离散事件进行合并和并发处理；

24、基于空间融合的离散事件削峰优化模块，用于进行基于空间融合的离散事件削峰优化，将相同事件类型且相同触发单元的多个离散事件融合成同一事件。

25、本发明的有益效果如下：

26、本发明提供了一种创新的基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置。该方法和装置利用时间并发、空间融合的优化算法，结合合理的负载调度策略，对系统中的离散事件基于时间并发和动态的空间融合两种方式进行削峰优化。通过并发同一时刻及合并同类型同触发单元的事件的方式，能够减少离散事件数量，缓解仿真引擎的计算压力，提高系统的精准度和效率。

27、本发明的削峰优化方法和装置考虑了事件之间的时序关系和空间位置信息，能够在合并事件的同时尽量保持原始事件的精确性。通过合理的负载调度和动态调整策略，能够适应不同场景下的离散事件变化。

28、本发明提供的离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置提供两个个功能：其一，基于时间并发的离散事件削峰优化方法，能够利用系统的并行计算能力，加快事件处理的速度；又使得系统能够同时处理多个事件，从而大大提高了事件调度的效率；其二，基于空间融合的离散事件削峰优化方法，通过合并多个离散事件，极大地减少系统处理的离散事件数量，从而有效降低计算负荷，提高仿真系统的整体性能，使离散仿真系统可以获得更高的运行速率，从而提高系统的响应能力和效率。

技术特征：

1.一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于时间并发的离散事件削峰优化，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于时间并发的离散事件削峰优化，采用的事件操作规则包括事件入列和事件出列，所述事件入列和事件出列的操作步骤为

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用大顶堆结构进行事件的结构化存储和处理，将事件按时间顺序存入大顶堆结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于空间融合的离散事件削峰优化，其中待融合的多个事件需满足以下条件：同一事件类型、同一触发单元、时间连续。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，假设{t1,t2,…,tn}是一组适用于空间融合优化的离散事件类型集合，所述基于空间融合的离散事件削峰优化包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在实际应用中根据具体情况灵活调整合并的粒度，包括是否进行基于空间融合的离散事件削峰优化，以取得准确性和运行速率之间的平衡。

8.一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行权利要求1～7中任一项所述方法的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，实现权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结本发明属于离散事件仿真技术领域，涉及一种基于离散事件仿真引擎的削峰优化方法和装置。该方法包括：进行基于时间并发的离散事件削峰优化，将同一时刻发生的离散事件进行合并和并发处理；进行基于空间融合的离散事件削峰优化，将相同事件类型且相同触发单元的多个离散事件融合成同一事件。本发明提供基于时间并发和空间融合两种策略的事件调度机制，通过合并同一时刻、同类型事件，并将合并事件并发处理，能有效减少仿真中离散事件数量，缓解仿真引擎在离散事件峰值区的计算压力，从而保障复杂信息系统在面对高峰期大量拥阻事件时也可以高精准、高效率地完成事件调度。技术研发人员：师磊,徐帆江,刘朝晖,王海波受保护的技术使用者：中国科学院软件研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/9