Файл main.cpp

Основной файл программы elevator. Подробнее...

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <list>
#include <map>
#include "Control.h"

Граф включаемых заголовочных файлов для main.cpp:

См. исходные тексты.

Классы
struct	myParams
	Структура, содержащая пользовательские параметры Подробнее...

Функции
void	CONTROLSYSTEM (Control &control, myParams &params)
	Основная функция системы управления Подробнее...
int	main (int argc, char **argv)

Переменные
const size_t	numberOfElevators = 2
	Число лифтов Подробнее...
const size_t	elevatorCapacity = 8
const size_t	maxFloor = 11
const size_t	numberOfFloors = maxFloor + 1
	Общее число этажей Подробнее...
const size_t	maxTime = 26000

Подробное описание

Основной файл программы elevator.

Автор

Марчевский Илья Константинович

Версия

0.7

Дата

20 февраля 2022 г.

См. определение в файле main.cpp

Функции

void CONTROLSYSTEM	(	Control &	control,
		myParams &	params
	)

Основная функция системы управления

Именно эту функцию нужно модифицировав, реализовав здесь оптимизированный алгорим работы пассажирского лифта.

Другие функции "трогать" запрещается.

Данная функция вызывается на каждом шаге (каждую секунду) работы лифта.

Внутри можно пользоваться структурой params, сохраняя в нее при необходимости нужные сведения, которые, соответственно, будут доступны при следующем вызове функции CONTROLSYSTEM

Cобственно, для активного управления лифтами есть всего две команды:

• control.setElevatorDestination(elevatorNumber, newDestination);
• control.setElevatorIndicator(elevatorNumber, newIndicator)

Прежде, чем отдавать команду лифту по итогам анализа его текущего состояния - надо решить, имеет ли смысл делать это прямо сейчас

К примеру, если лифт едет куда-то на вызов (скажем, на 10-й этаж), и в этот момент кто-то в подвале (0-й этаж) нажал на кнопку вызова, то если поступить формально и в этот момент изменить назначение лифта путем исполнения команды

• control.setElevatorDestination(elev, newDestination),

то он затормозит по пути (возможно, даже между этажами), и потом начнет разгоняться и поедет в обратном направлении (вниз); если лифт прибыл на этаж, начал тормозить, и в этот момент ему установить новое назначение, то он затормозит, двери не откроет, и тут же поедет по новому назначению!

Будьте аккуратны. Наш лифт очень "исполнительный"!

Поэтому нужно тщательно обдумывать, в какой момент отдавать команду на изменение направления и в какой команд отдавать команду на изменение индикатора

• control.setElevatorIndicator(elev, newIndicator)

(пассажиры садятся только в тот лифт, который едет в нужную им сторону, судя по индикатору, который они видят, хотя иногда попадаются и те, кто садятся не туда, при этом зайдя в лифт, они "жмут" кнопку, куда надо им — это тоже надо как-то обрабатывать!!!)

Аргументы

[in,out]	control	ссылка на основной класс-симулятор лифта
[in,out]	params	ссылка на набор пользовательских параметров

См. определение в файле main.cpp строка 194

{
    // Прежде, чем отдавать команду лифту по итогам анализа его текущего состояния - надо решить, 
    // имеет ли смысл делать это прямо сейчас
    // 
    // К примеру, если лифт едет куда-то на вызов (скажем, на 10-й этаж), и в этот момент кто-то
    // в подвале (0-й этаж) нажал на кнопку вызова, 
    // то если поступить формально и в этот момент изменить назначение лифта путем исполнения команды
    // 
    //  control.setElevatorDestination(elev, newDestination), 
    // 
    // то он затормозит по пути (возможно, даже между этажами), и потом начнет разгоняться 
    // и поедет в обратном направлении (вниз);
    // если лифт прибыл на этаж, начал тормозить, и в этот момент ему установить новое назначение,
    // то он затормозит, двери не откроет, и тут же поедет по новому назначению!
    // Будьте аккуратны. Наш лифт очень "исполнительный"!
    //      
    // Поэтому нужно тщательно обдумывать, в какой момент отдавать команду на изменение направления
    // и в какой команд отдавать команду на изменение индикатора
    // 
    //  control.setElevatorIndicator(elev, newIndicator)
    // 
    //  (пассажиры садятся только в тот лифт, который едет в нужную им сторону, 
    //   судя по индикатору, который они видят, хотя иногда попадаются и те, кто садятся не туда,
    //   при этом зайдя в лифт, они "жмут" кнопку, куда надо им --- это тоже надо как-то обрабатывать!!!) 
    // 
    //  ПРИМЕЧАНИЕ: собственно, для активного управления лифтами есть всего две команды:
    //   control.setElevatorDestination(elev, newDestination);
    //   control.setElevatorIndicator(elev, newIndicator)
    // 


    // Для получения текущего времени можно пользоваться командой
    //  control.getCurrentTime()


    // Следующие команды носят характер опроса текущего состояния лифта    
    // 
    // - текущее назначение лифта:
    //   control.getElevatorDestination(elev); 
    //
    // - текущее начение индикатора:
    //   control.getElevatorIndicator(elev);
    // 
    // - текущее положение лифта (дробное число, когда лифт между этажами;
    //     даже если оно целое - лифт не обязательно с открытыми дверьми, он может начинать разгоняться 
    //     или тормозить и т.п.)
    //   control.getElevatorPosition(elev);
    //
    // - признак того, что лифт движется вверх
    //   control.isElevatorGoingUp(elev)
    //
    // - признак того, что лифт движется вниз
    //   control.isElevatorGoingDn(elev)
    //
    // - признак того, что лифт стоит на месте
    //   control.isElevatorStaying(elev)
    //  
    // - признак того, что лифт движется равномерно 
    //   control.isElevatorGoingUniformly(elev);
    //
    // - признак того, что лифт движется с ускорением (разгоняется)
    //   control.isElevatorAccelerating(elev);
    //
    // - признак того, что лифт движется с замедлением (тормозит)
    //   control.isElevatorBreaking(elev);
    //
    // - признак того, что лифт стоит на месте (на этаже) с закрытыми дверьми 
    //   control.isElevatorStayingDoorsClosed(elev);
    //
    // - признак того, что в текущий сомент происходит закрывание дверей
    //   control.isElevatorDoorsClosing(elev);
    //
    // - признак того, что в текущий сомент происходит открывание дверей
    //   control.isElevatorDoorsOpening(elev);
    //
    // - признак того, что в текущий момент двери открыты
    //   control.isElevatorDoorsOpened(elev);
    //
    // - признак того, что лифт пустой (в нем нет ни одного пассажира)
    //   control.isElevatorEmpty(elev);
    //
    // - признак того, что в данный момент завершилась высадка пассажиров, и лифт оказался пустым (см. ниже)
    //   control.isElevatorEmptyAfterUnloading(elev);
    //
    // - признак того, что лифт достиг точки назначения
    //    точка назначения считается достигнутой, когда
    //     1) лифт приехал на тот этаж, куда его послали, остановился, и
    //     2) выполнено одно из трех условий:
    //        а) в нем есть хотя бы 1 пассажир - тогда открылись двери
    //        б) он пустой, а на этаже, на который он прибыл, нажата хотя бы одна 
    //           кнопка - тогда тоже открылись двери
    //        в) он пустой, а на этаже, на который он прибыл, не нажато ни одной 
    //           кнопки - тогда двери не открываются  
    //   control.isElevatorAchievedDestination(elev)
    //
    //
    // Может быть полезной команда
    // 
    //  control.isElevatorEmptyAfterUnloading(elev)
    // 
    // которая возвращает true, если лифт стоит на этаже, и после выхода очередного пассажира 
    // лифт оказался пустым --- возможно, при этом имеет смысл "включить" индикатор в оба направления, 
    // чтобы в любом случае зашел пассажир, стоящий первым в очереди.
    // Но это не обязательно - у Вас может быть своя логика!
    // 
    // Если индикатор лифта "горит" в состоянии both (он пустой или нет - не важно), 
    // и в лифт входит пассажир, то индикатор автоматически переключается в то направление,
    // какую кнопку он нажал, входя в лифт.
    // Будьте осторожны, "зажигайте" состояние индикатора both аккуратно, но и без него обойтись будет трудно!
    // 

    // Следующие 4 команды позволяют узнать состояние "нажатости" кнопок на этажах
    //  const std::vector<bool>& getFloorUpButtons() const
    //
    // При этом когда лифт приезжает на какой-либо этаж, то в момент открывания дверей на этаже
    //  автоматически гаснет та кнопка, какой индикатор в этот момент установлен у лифта
    //  (если индикатор both - гаснут обе кнопки)
    // Если пассажиры, оставшиеся на этаже, видят, что нужная им кнопка погасла, они 
    //  нажмут ее снова, как только лифт тронется
    //
    // - возвращает вектор (массив) состояний нажатия кнопок вверх
    //   control.floorButtons->getUpButtons();
    //
    // - возвращает вектор (массив) состояний нажатия кнопок вниз
    //   control.floorButtons->getUpButtons();
    //
    // - возвращает состояние нажатия кнопки вверх на i-м этаже
    //   control.floorButtons->getUpButton(i);
    //
    // - возвращает состояние нажатия кнопки вниз на i-м этаже
    //   control.floorButtons->getDnButton(i);
    //
    // При необходимости можно использовать команды принудительного выключения кнопок на соответствующих этажах:
    //  control.unsetUpButton(floor);
    //  control.unsetDnButton(floor);


    // Наконец, еще 2 команды позволяют оценить состояние кнопок в кабине лифта
    // Человек, входящий в лифт, нажимает кнопку этажа назначения
    // Кнопка, нажатая внутри лифта, гаснет, когда лифт прибывает на этаж и начинает открывать двери
    //
    // - возвращает вектор состояния нажатости кнопок в кабине лифта
    //   control.getElevatorButtons(elev)
    // 
    // - возвращает вектор состояния нажатости кнопки i-го этажа в кабине лифта
    //   control.getElevatorButton(elev, i)


    // ПРИМЕР примитивной системы управления, при которой первоначально лифт #0 стоит
    // в подвале, а лифту #1 отдается команда уехать на самый верхний этаж.
    // Потом они оба ждут до момента появления первого пассажира на каком-либо этаже, 
    // после чего начинают кататься вверх-вниз, останавливаясь на каждом этаже 
    // т.е. вообще не реагируя на кнопки!

    if (control.getCurrentTime() == 1)
    {
        control.SetElevatorDestination(1, maxFloor);
        control.SetElevatorIndicator(1, ElevatorIndicator::up);
    }

    if (!params.started)
    {
        size_t nUp = std::count(control.getFloorUpButtons().begin(), control.getFloorUpButtons().end(), true);
        size_t nDn = std::count(control.getFloorDnButtons().begin(), control.getFloorDnButtons().end(), true);

        //Если хоть одна кнопка вверх или вниз на этажах нажата - запускаем лифт!
        if (nUp + nDn > 0)
        {
            params.started = true;
        }
    }

    for (size_t elv = 0; elv < 2; ++elv)
    {
        // В данном примере новая команда (назначение) не отдается,
        // пока не выполнена предыдущая
        if ((params.started) && (control.isElevatorAchievedDestination(elv)))
        {
            // считываем этаж, на который лифт прибыл
            size_t curDest = control.getElevatorDestination(elv);

            // прибывая на этаж назначения лифт открывает двери, если либо он непустой,
            // либо на этом этаже нажата кнопка вызова хотя бы в какую-то сторону,
            // в противном случае прибывает на этаж и стоит, не открывая двери

            // считываем текущее положение лифта
            size_t nextDest = (size_t)(control.getElevatorPosition(elv));

            switch (control.getElevatorIndicator(elv))
            {
            case ElevatorIndicator::both:
            case ElevatorIndicator::up:
                ++nextDest;
                break;

            case ElevatorIndicator::down:
                --nextDest;
                break;
            }

            control.SetElevatorDestination(elv, nextDest);
        }

        //Теперь устанавливаем индикатор
        if (control.isElevatorGoingUniformly(elv))
        {
            // считываем текущий индикатор движения (лифт изначально инициализирован в both)
            ElevatorIndicator curInd = control.getElevatorIndicator(elv);

            // индикатор, который будет установлен дальше, инициализируем его в текущим индикатором
            ElevatorIndicator nextInd = curInd;

            // поменяем его, если он установлен в both
            if (curInd == ElevatorIndicator::both)
                nextInd = ElevatorIndicator::up;

            // при прибытии на максимальный этаж - переключаем индикатор "вниз"
            if ((control.getElevatorDestination(elv) == maxFloor) && (control.getElevatorPosition(elv) > maxFloor - 1))
                nextInd = ElevatorIndicator::down;

            // при прибытии на миниимальный этаж (в подвал) - переключаем индикатор "вверх"
            if ((control.getElevatorDestination(elv) == 0) && (control.getElevatorPosition(elv) < 1))
                nextInd = ElevatorIndicator::up;

            // собственно, установка значения индикатора
            control.SetElevatorIndicator(elv, nextInd);
        }//if (control.isElevatorGoingUniformly(elv))
    }
 
   /*
    if (control.getCurrentTime() < 5)
        control.SetElevatorDestination(1, 2);
    else
        control.SetElevatorDestination(1, 0);
   */
}

int main	(	int	argc,
		char **	argv
	)

См. определение в файле main.cpp строка 120

{  
    //Задание конфигурации лифтового хозяйства
    Control control(numberOfFloors, numberOfElevators, elevatorCapacity);

    //Для загрузки расписания появления пассажиров из файла
    control.ReadTimeTable("TimeTable/timetable500a.csv");

    //Для тестирования вместо чтения из файла (строка выше)
    //можно вводить появляющихся пассажиров вручную    
    //параметры в фиг. скобках
    //{
    // 1) время появления пассажира (от начала моделирования)
    // 2) этаж, где появляется пассажир
    // 3) этаж, куда направляется пассажир
    // 4) время, которое пассажир ждет и после которого, не вырерживая, уходит (начисляется штраф)
    // 5) вероятность сесть в лифт, идущий в обратном направлении, в начале ожидания
    // 6) вероятность сесть в лифт, идущий в обратном направлении, в конце ожидания
    // 7) вероятеность того, что пассажир, войдя в лифт, нажмет "ход" и лифт не будет стоять
    // }    
    /*
    control.AddPassengerToQueue({  5, 5,  3, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({  6, 5, 10, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });    
    control.AddPassengerToQueue({  7, 5,  2, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({  8, 5,  8, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({  9, 5, 10, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({ 10, 5,  6, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({ 11, 5,  9, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({ 12, 5,  8, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({ 13, 5, 11, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    control.AddPassengerToQueue({ 14, 5, 10, 300, 0.01, 0.20, 0.50 });
    */

    myParams params;

    do
    {
        //Выполнение одного шага (= 1 секунда) моделирования работы лифта
        control.MakeStep();
        
        //Вызов функции системы управления --- в ней можно "отдать команду" лифту,
        //исходя из его текущего состояния и состояния кнопок в лифте и на этажах
        CONTROLSYSTEM(control, params);
        
        //Вывод состояния лифта
        //control.PrintElevatorState(0);                //Вывод состояния лифта #0 на экран
        //control.PrintElevatorState(1);                //Вывод состояния лифта #1 на экран

        control.PrintElevatorState(0, "fileElev0.txt"); //Вывод состояния лифта #0 в файл
        control.PrintElevatorState(1, "fileElev1.txt"); //Вывод состояния лифта #1 в файл
        
        //Вывод состояния кнопок в лифте и на этажах
        //control.PrintButtonsState();                  //Вывод состояния кнопок на экран
        control.PrintButtonsState("fileButtons.txt");   //Вывод состояния кнопок в файл

        //Вывод событий появлений пассажиров, их входа в лифт, выхода из лифта, ухода с этажа
        //control.PrintPassengerState();                    //Вывод статистики пассажиров на экран
        control.PrintPassengerState("filePassengers.txt");  //Вывод статистики пассажиров в файл

    } while (control.getCurrentTime() <= maxTime);

    //Печать итоговой статистики в конце работы симулятора   
    control.PrintStatistics(true, "Statistics.txt");

    return 0;
}

Граф вызовов:

Переменные

const size_t elevatorCapacity = 8

Вместимость лифта

Предупреждения

Тренироваться проще с меньшей вместимостью, в реальной задаче будет не менее 6 человек

См. определение в файле main.cpp строка 60

const size_t maxFloor = 11

Максимальный номер этажа (не считая подвала, который имеет номер 0). Пассажиры иногда ездят в подвал и из подвала

См. определение в файле main.cpp строка 64

const size_t maxTime = 26000

Время моделирования в секундах

Предупреждения

Cейчас для тестирования задано 26000 секунд, в реальной задаче может быть, скажем, 54000 секунд: от 7:00 утра до 22:00 вечера

См. определение в файле main.cpp строка 71

const size_t numberOfElevators = 2

Число лифтов

См. определение в файле main.cpp строка 56

const size_t numberOfFloors = maxFloor + 1

Общее число этажей

См. определение в файле main.cpp строка 67