一、课程名称
1．中文名称：计算机仿真技术
2．英文名称：Computer Simulation Technology
二、课程概况
课程类别：专业学位课/学位基础课 学时数：32 学分数：2
适用专业：交通运输/交通运输规划与管理 开课学期：第二学期
开课单位：交通运输学院
三、大纲编写人：周勇
四、教学目的及要求
1. 教学目标
《计算机仿真技术》是一门以建模及仿真理论为基础，以计算机系统、物理效应设备或仿真平台为工具，对港航物流系统进行分析、设计、运行和评估的一门综合性、交叉性学科。本课程教学目标：
1）掌握系统仿真的基本概念和基本原理。
2）掌握系统仿真设计的过程和计算机实现方法。
3）了解港航物流系统仿真技术的发展趋势和面临的挑战。
4）掌握港航物流系统的建模和仿真设计流程，并自主编写仿真程序，实现港航物流系统的仿真分析。
2. 教学要求
1）掌握离散事件系统仿真的原理和离散事件系统的建模方法。
2）掌握离散事件系统仿真的编程方法，并能运用排队论分析系统性能指标。
3）掌握计算机生成随机变量的原理，根据随机变量的统计特性得出其累积分布函数，并利用反变换技术法在计算机上编程产生随机变量。
4）根据船舶装卸过程的特点，分析船舶的到达特性、装卸过程的服务特性，熟练设计仿真策略并在计算机上实现船舶装卸过程的仿真。
5）掌握利用排队理论分析港航物流系统的典型性能指标，分析仿真模型参数的改变对系统性能指标的影响。
6）掌握通用仿真软件（如Flexsim、AnyLogic、Arena）的使用或熟练掌握计算机编程语言。
五、课程主要内容及先修课程
1. 内容和学时分配
第1章：离散事件系统仿真概述（教学：3学时，课外：3学时）
1.1 系统仿真的基本概念
1.2 可视化仿真软件包
1.3 仿真项目研究主要步骤
第2章：离散事件系统建模方法（教学：3学时，课外：3学时）
2.1 实体流图法
2.2 活动周期法
第3章：数学模型和统计模型（教学：3学时，课外：3学时）
3.1 仿真中的统计模型
3.2 排队模型
第4章：随机数（教学：3学时，课外：3学时）
4.1 随机数的产生与检验
4.2 随机变量的生成
第5章：输入分析（教学：3学时，课外：3学时）
5.1 数据采集
5.2 透过数据识别分布
5.3 参数估计
5.4 拟合优度检验
第6章：绝对性能评价（教学：3学时，课外：3学时）
6.1 绝对性能指标及其估计
6.2 终态仿真输出分析
6.3 稳态仿真输出分析
第7章：相对性能评价（教学：3学时，课外：3学时）
7.1 两个系统方案的比较
7.2 多个系统方案的比较
7.3 元建模技术
7.4 仿真优化
第8章：交通物流领域典型应用（教学：9学时，课外：9学时）
8.1 港口作业系统仿真
8.2 生产与物流搬运系统仿真
复习（2学时）
2. 先修课程
概率论与数理统计。
六、课程教学方法
理论教学、习题、课堂讨论和实验教学相结合，采用多媒体、线上和工程案例多种教学手段。
七、课程考核方式
课程论文形式，要求学生使用仿真手段解决交通物流领域规划或运营层面的相关问题，构建系统仿真模型并进行输入数据分布拟合、输出分析等；分组完成（每组4~6人，可自由组合）；课程论文中须明确个人分工，作为评分依据之一；完成并提交。
总成绩的构成：课程论文占70%，平时成绩占30%。
其中平时成绩包括：课堂出勤、随堂作业、课堂分享。
八、课程使用教材
Jerry Banks, John S. Carson II, Barry L. Nelson, David M. Nicol 著; 王谦 译. 离散事件系统仿真(原书第5版). 机械工业出版社, 2019.
九、课程主要参考资料
1. 王维平等. 离散事件系统建模与仿真(第二版). 科学出版社, 2011.
2. 肖田元. 系统仿真导论(第二版). 清华大学出版社, 2010.
3. 秦天保, 周向阳. 《实用系统仿真建模与分析——使用Flexsim》(第2版). 清华大学出版社, 2016.