• Entrega: 23.05.2000

1. Modelo básico
2. Forma básica de funcionamento do sistema:
3. Forma básica de funcionamento do Modelo
4. Modelagem de um Cliente
5. Modelagem de um Caixa
6. Modelagem do Supermercado

Modelagem e Simulação de um Supermercado

• Ao dono de um supermercado gerar estatísticas que permitam ver qual o melhor numero de caixas de supermercado para a freqüência de chegada de clientes do seu ponto.
• Ao dono do supermercado realizar cálculos dos custos de operação do supermercado em função do faturamento gerado por cada caixa.

• O Cliente - Um cliente chega no supermercado num determinado momento, compra uma quantidade de coisas, podendo pagar com cheque ou dinheiro.
• O Caixa de Supermercado - O caixa de supermercado possui uma Fila de Clientes e características como eficiência, etc.
• O Supermercado - Um Supermercado possui um determinado número de caixas, que são diferentes quanto à sua eficiência e um Relógio interno, além da capacidade de calcular as suas estatísticas.

No sistema o usuário entra com os seguintes dados:

• O número de caixas do supermercado, indicando para cada caixa se ele é eficiente, médio ou ruim.
• O tempo médio de chegada, em segundos, de novos clientes no supermercado.
• Quanto tempo de operação, em horas, do supermercado o usuário deseja simular (tempo total de simulação).
• Estes dados podem ser digitados em uma tela de entrada de dados ou então lidos de um arquivo de configuração. Implemente ambas as opções. O formato do arquivo de configuração está descrito abaixo.

 

• O faturamento total do supermercado no período.
• O faturamento médio por caixa.
• O faturamento real de cada caixa.
• O lucro por caixa, descontando-se o salario deste caixa no período compreendido pela simulação. Ignore outros custos, como luz elétrica, manutenção do terminal de ponto de venda, etc.
• O tempo médio de permanência de um cliente na fila.
• O número de clientes que desistiram porque a fila estava muito longa.
• O faturamento que deixou de ser realizado em função dos clientes que desistiram.
• O Nome do Supermercado lido do arquivo de configuração deve aparecer na tela quando o sistema terminar a simulação.

O supermercado funcionará da seguinte forma:

• A intervalos randômicos com média dada pelo usuário chegam novos clientes no supermercado.
• Cada cliente compra um número variável de produtos, que possuem preço variável, ambos gerados aleatoriamente em um intervalo.
• Há dois tipos de cliente: Um tipo de cliente escolhe a menor fila, o outro olha para a quantidade de compras das pessoas na fila e escolhe a com a menor quantidade para ficar.
• Se o cliente não encontrar uma fila que o satisfaça, ele abandona o carrinho com as compras e vai embora. O valor dos produtos de um carrinho abandonado são computados como faturamento que o supermercado deixou de realizar.

• Uma lista circular que conterá todos os caixas e que será percorrida constantemente até o fim do tempo de simulação.
• A cada passada pela lista, o supermercado incrementa o seu relógio interno de um segundo.
• Ao passar pela lista, toda vez que encontrar um cliente numa fila com tempo de saída igual ao tempo atual, atenderá o cliente e o tirará da fila.
• Se o tempo atual for o tempo da chegada do próximo cliente, este será gerado, suas compras geradas e um lugar para ele numa fila escolhido. Logo após, o tempo de chegada do próximo cliente será gerado. O programa inicia com a geração da chegada do primeiro cliente.

Este é um trabalho de aula e por isso devemos fazer alguns compromissos para que o tamanho do trabalho fique dentro de limites factíveis.  Se nos pensarmos bem, vamos chegar à conclusão que uma distribuição uniforme faz sentido para o tempo de chegada dos clientes mas com certeza não faz sentido para a quantidade de compras que o cliente escolhe. Se nos resolvessemos ir adiante  e também dizer que o tempo que o caixa leva para digitar um produto é um valor aleatorio dentro de um intervalo, o qual é diferente para caixas bons, médios e ruins; assumir uma distribuição uniforme aqui também com certeza não seria adequado. Nos caso do tempo de digitação do caixa, com certeza uma distribuição normal seria um valor mais realista. Para o criterio de escolha da quantidade de produtos, fatores sócio-econômicos com certeza estariam em jogo, sendo uma distribuição-t aqui talvez um chute aceitável.

Mas como isto é um trabalho de aula. não vamos complicar onde não há necessidade. O importante é aprender a programar uma simulação, e não obter dados absolutamente realistas.
 

Toques de programação para geração de valores aleatórios em um intervalo:

• Gerar valores aleatorios com distribuição uniforme no intervalo 0 a 1, utilize as funções rand e srand.
• Lembre-se de inicializar o sempre gerador de numeros aleatorios, antes de usar, para garantir de que sejam usados valores diferentes em cada simulação.
• Para gerar um numero entre 0 e 1, voce precisa dividir o valor gerado por RAND_MAX, definido em stdlib.h.
• Para gerar um numero aleatorio com distribuição uniforme em um intervalo, pegue este resultado, multiplique pelo tamanho do intervalo e adicione a valor do limite inferior do intervalo. 
  Por exemplo: para gerar um valor aleatorio de compras entre 2 e 100, você pega o tamanho do intervalo, que é de 2 a 100 inclusive, logo  99 valores, e multiplica o seu numero aleatorio de 0 a 1 por 99. A seguir adiciona o limite inferior do intervalo, 2, ao resultado. Para que voce possa usar este numero ainda falta truncar, pegando so a parte inteira. Para isto basta fazer um typecasting: inteiro = (int) real;

Um cliente é um tipo de dado que possui:

• Um tipo: buscaMenorFila ou buscaFilaComMenosProdutos.

Este tipo é gerado aleatoriamente ao ser criado o cliente.
• A informação se ele vai pagar com cheque ou dinheiro. A probabilidade de ele pagar com cheque é de 20%.
• Um total de compras. Gerado aleatoriamente entre 2 e 100.
• Um valor total das compras. O valor de cada ítem varia entre R$ 1 e R$ 90. Para cada ítem o valor é gerado aleatoriamente. Depois disso o valor total é computado.
• O tempo de chegada no supermercado.
• O tempo em que vai sair da fila do caixa.

• Computado para o cliente depois que é escolhido um caixa para o cliente. Calculado com base nas compras do cliente, desempenho do caixa, se ele vai pagar com cheque e na soma dos tempos das pessoas que estão na fila antes dele.
• O sistema sempre olha o tempo de saída do primeiro da fila de cada caixa, para ver se ele vai sair agora.

Um Caixa possui uma Fila de Clientes. O Caixa:

• Tem um identificador (Rosilda, Dona_Beia, etc)
• Tem um desempenho: eficiente, médio, ruim. Um caixa eficiente leva 1 segundo para um ítem, o médio leva 2 segundos e o ruim 4 segundos. Codifique eficiente, médio, ruim como numeros inteiros 1,2,3.
• Tem um salario.
• Se o cliente paga com cheque, o caixa eficiente leva mais 10 segundos para processar, o médio leva mais 25 segundos e o ruim mais 60 segundos. Se o cliente paga em dinheiro, o tempo de pagamento é Zero.
• O tempo de saída de um cliente é calculado quando ele é incluído na fila.

• Ponteiro para a fila de clientes.
• Número de clientes na fila.
• Número de clientes atendidos.
• Tempo médio de espera de um cliente na fila.
• Faturamento total.
• Faturamento médio.
• Além desses, os vistos anteriormente:
• Identificador
• Eficiência.

O tipo Supermercado possui os seguintes dados:

• Um ponteiro para a lista circular de Caixas.
• Um relógio interno, inicialmente Zero.
• O número de clientes que desistiram.
• O valor das compras dos clientes que desistiram.

O Supermercado, ao ser iniciado o programa, lerá um arquivo de configuração contendo as informações necessárias para a execução da simulação. Este arquivo conterá as seguintes informações, utilizando-se da seguinte sintaxe:

# comentarios quaisquer ate o fim da linha
# mais um comentario.
# =======================================
Nome do Supermercado Inclusive Brancos
tempo_de_simulacao_em_horas
tempo_medio_de_chegada_de_cliente_em_segundos
numero de caixas
id_caixa1_sem_brancos eficiencia1 salario1
id_caixa2_sem_brancos eficiencia2 salario2
- - -
id_caixaN_sem_brancos eficienciaN salarioN

Exemplo:

#=============================
# Dados do Super NaoCompre
# Programado por Hack++
# Arquivo: naocompre.dat
#=============================
NaoCompre Costeira
5
7
4
Maria_Benta 1 800
Juliana_Digito 1 800
Zeca_Mole 3 180
Joao_DeMora 3 180
#================FIM
 

Os seguintes critérios devem obrigatoriamente ser obedecidos pela rotina de leitura do arquivo de configuração:

• Entre as linhas de um arquivo de configuracao pode existir qualquer numero de linhas em branco.
• Cada caixa esta em uma linha. O nome do caixa deve ser escrito sem brancos e a eficiencia codificada como um inteiro 1,2 ou 3. o salario eh escrito usando-se um inteiro para o valor.
• Comentarios podem aparecer em qualquer lugar do arquivo. Sao identificados por um # na primeira coluna. Linhas com comentario sao ignoradas.
• Dados, quasquer que sejam devem sempre comecar na primeira coluna.

• Para ler as linhas do arquivo de configuração, use uma rotina que vai lendo linha a linha utilizando fgets(arquivo, string). até chegar ao fim do arquivo. fgets() le uma linha de um arquivo dado.
• O fim de um arquivo você pode testar com feof(arquivo).
• Cada string lido pode entao ser interpretado com sscanf(), depois de voce ter verificado se string[0] não é um '#' (comentario) ou '\n'  ou caracter branco (linha vazia). A função sscanf(), string-scan-function, percorre um string e retira de la dados formatados da mesma forma que scanf() o faz do teclado (stdin).
• Veja as manpages dessas funções para tirar as suas dúvidas: sscanf, feof, fgets.
• Quando falamos em arquivo sempre estamos falando de um ponteiro do tipo FILE*, retornado por uma funç~ao de abertura de arquivo do tipo FILE *fopen("nome do arquivo", "modo de abrir");

Última atualização: 24.04.2000