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DIAGRAMA DE CICLOS E ATIVIDADES – DCA
É uma forma de representar graficamente modelos de simulação e constitui-se 
num conjunto de elementos interligados. Representa as interações existentes 
entre as diversas entidades que compõe o sistema e é muito prático na 
representação de sistemas com uma forte estrutura de filas. Estão normalmente 
associados à abordagem de simulação baseada em atividades ou no método das 
três fases.
 
 Eqp 
Ociosa 
Escav 
Pronta 
 Escav 
Ag Mnt 
 Manutenção 
 Operação 
Escav 
Equipe 
Legenda 
Elementos do DCA
Entidades
As entidades constituem-se no elemento primário do modelo e representa as
entidades físicas do sistema. São representados por linhas.
O DCA não representa cada entidade separadamente, e sim, classes de
entidades cujos comportamentos são similares. O primeiro passo na construção
do DCA é a definição das entidades do sistema. No caso de entidades
permanentes, deve-se também definir o seu número, pois ele permanece
constante durante toda a simulação.
A cada entidade podem ser associados atributos que servem para registrar
determinados dados da simulação. Como as entidades estão agrupadas em
classe, cada entidade da classe possui o conjunto de atributos definido para a
classe. O valor do atributo pode ser constante ao longo da simulação, ou variar ao
longo dela.
Filas
As filas representam estados passivos de entidades que aguardam
o atendimento das condições de início de uma atividade, para dela
participarem. São representados por um círculo.
Atividades
As atividades representam estados de atividade do sistema onde as
entidades participam de alguma operação. São representadas por um
retângulo. Cada entidade que participa da atividade define uma entrada
e uma saída do retângulo.
De cada atividade podem participar uma ou mais entidades. A duração de
cada atividade pode ser constante ou seguir uma distribuição de probabilidades
predefinida. Durante a execução de uma atividade, as entidades nela envolvidas
ficam indisponíveis.
A condição básica para de início de uma atividade é a existência de
entidades nas filas que a precedem. Assim, no início de cada atividade as
entidades são retiradas das filas que a precedem, ficando indisponíveis até o
término daquela atividade. Ao término da atividade, as entidades são colocadas
nas filas subseqüentes a ela. Isto implica que, em um DCA é obrigatória a
existência de alternância entre filas e atividades. Outra conseqüência desta
alternância é que o tempo de permanência numa fila não é predeterminado,
variando de acordo com o andamento da simulação.
Esta obrigatoriedade de alternância entre filas e atividades, muitas vezes torna
necessária a definição de filas artificiais, onde a espera nunca acontece.
Carregadeira
Carregamento
Caminhão
CICLO DE VIDA DE ENTIDADES
O DCA é composto por um conjunto de subdiagramas que constituem os
ciclos de vida de cada entidade. O ciclo de vida de cada entidade é o conjunto
de atividades e filas percorridos pela entidade ao longo do sistema.
Por exemplo, numa operação de carregamento, transporte e descarga
poderemos ter o ciclo de atividade da carregadeira, o do caminhão e o do
britador.
Careg.
Ociosa
Carga
Ciclo de vida das carregadeiras
Ciclo de vida do Britador
Deslocamento
Vazio
Deslocamento
Carregado
Descarga
Ag.
Carg
a
Ag.
Desl.
Car.
Ag.
Desc.
Ag.
Desl.
Vazio
Carga
Ciclo de vida dos caminhões
Caminhão
Deslocamento
Vazio
Deslocamento
Carregado
Descarga
Ag.
Carga
Ag.
Desl.
Car.
Ag.
Desc.
Ag.
Desl.
Vazio
Carga
Carreg
Ociosa
Brita-
dor
Ocioso
o
Carregadeira
Britador
Elementos Adicionais de um DCA
Fontes / Sumidouros
É o elemento utilizado para representar a entrada e saída de entidades 
temporárias do sistema. 
Este elemento é representado por dois círculos sobrepostos. 
As fontes/sumidouros podem ser consideradas como filas de capacidade 
infinita que sempre disponibilizam entidades para o início das atividades a 
elas subseqüentes. 
Devido a esta característica, estes elementos são utilizados na representação 
de chegadas externas ao sistema. Representam o mundo exterior ao sistema
CHEGADA
Fonte
Espera
Ativi-
dade 1
Atributos
Cada entidade pode ter um ou mais atributos.
No sistema de carregamento e transporte um atributo dos
caminhões poderia ser a hora de chegada ao ponto de carga.
Quando um caminhão for colocado na fila "Ag. Carga", o valor
passado a este atributo seria a hora corrente da simulação.
Quando o caminhão for retirado desta fila, pode-se ter o seu
tempo de espera em fila, subtraindo-se da hora da retirada da fila o
valor do atributo. Outro atributo do caminhão poderia ser a sua carga.
Disciplinas das Filas
Disciplina a retirada de entidades de uma fila.
A disciplina padrão de retirada de entidades das filas é a disciplina 
denominada "FIFO" ("first in, first out"), onde a primeira a chegar é também 
a primeira a sair.
Entretanto, existem determinadas situações que podem exigir a disciplina 
"LIFO" ('last in, first out '), onde a última entidade que chega é a primeira 
que sai. 
Uma terceira alternativa, seria a retirada por prioridade. Neste caso, a retirada 
da entidade da fila depende do valor de um determinado atributo
Desvios Condicionais
Ao término de uma atividade, as entidades dela participantes são
colocadas em filas ou sumidouros (destruição da entidade, pois a partir daí
ela sai do sistema).
Entretanto, muitas vezes, existe mais de uma possibilidade de fluxo
para uma ou outra entidade participante da atividade que está a terminar.
Neste caso, o destino destas entidades depende de alguma condição que
deve ser checada, normalmente isto acontece através da consulta a algum
valor de atributo da entidade naquele instante.
Num sistema de carregamento e transporte com dois pontos de
descarga, poderíamos ter o seguinte trecho em um DCA.
Condição
Condição
Ag.
Carga
Carregamento
Ag.
Desl.
1
Deslocamento
Carregado
Ag.
Desl.
2
Deslocamento
Carregado
Num sistema de carregamento e transporte com dois pontos de
descarga, poderíamos ter o seguinte trecho em um DCA.
A decisão de para qual fila destinar o caminhão poderia ser
tomada consultando o valor de um atributo, denominado, por
exemplo "Ponto de Carga". Este atributo poderia ser definido
previamente para cada um dos caminhões participantes do
sistema, de forma a distribuí-los entre os dois pontos de
descarga.
Atividades e entidades com Prioridades
Quando duas ou mais atividades competem pela mesma entidade,
existe a necessidade de se priorizar a ordem de checagem de início dessas
atividades. Neste caso pode-se estabelecer uma prioridade de 1 até n para
cada uma das n atividades do sistema. O sistema checará a possibilidade
de início das atividades, começando pela de menor prioridade. A ordem de
prioridade é colocada no canto inferior direito do retângulo representativo da
atividade. Aquela atividade que apresenta o menor valor tem preferência
para ser iniciada.
A priorização também pode acontecer entre as entidades. Neste
caso, existem duas formas de tratar o problema.
A primeira seria dividir as entidades pelas suas prioridades e
tratá-las diferentemente. Isto torna o DCA mais complexo, por
aumentar o número de filas e atividades.
Outra forma seria diferenciá-las baseando-se no valor de um
determinado atributo. Esta última forma facilita a construção do DCA,
porém torna mais complexo a programação do modelo.
A escolha de uma ou outra forma depende de cada um.
Filas paralelas
Duas ou mais entidades podem participar juntas de duas ou mais atividades
consecutivas. Apesar de ambas entidades caminharem juntas em parte do
sistema, cada uma tem a sua própria fila.
Bloqueio de recurso
O bloqueio temporário de recurso, ou controle de horário de uma entidade
normalmente é conseguido com o uso de uma entidade fictícia denominada
"Horário".
A entidade "Horário" participa de apenas duas atividades.A primeira corresponde ao tempo em que a entidade controlada estará
disponível e a segunda ao tempo em que a mesma estará bloqueada.
A figura a seguir mostra a representação do controle de horário da entidade
"Ent 1".
Quando ela participa da atividade "Bloquear", ela permanece indisponível.
Após o término da atividade "Bloquear", a entidade "Ent 1" vai para a fila
"Livre" e fica liberada para participar das atividades "Atividade 1" ou "Atividade
2", enquanto a entidade "Horário" vai para a fila "Pós-blq" e fica pronta para
participar da atividade "Desbloquear".
Ao término desta última, a entidade "Horário" será colocada na fila "Pré-blq" e
a atividade "Bloquear" poderá acontecer tão logo a entidade "Ent 1" seja
colocada na fila "Livre".
Em outras palavras, o tempo de liberação da entidade "Ent 1" é ditado pela
duração da atividade "Desbloquear", enquanto o tempo de indisponibilidade
pela duração da atividade " Bloquear".
ENT 1
HORÁRIO
DESBLOQUEAR
BLOQUEAR
PÓS-
BLQ
PRÉ-
BLQ
LIVRE ATIVIDADE 2ATIVIDADE 1
DURAÇÃO DAS ATIVIDADES
A duração das atividades não precisa necessariamente fazer parte do
DCA. Porém, quando for citada ela deve informar a distribuição de
probabilidade relacionada a cada atividade e a semente aleatória usada
na geração das amostras.
No caso de atividades cuja duração seja constante, basta citar seu
valor.
Por último, caso a duração não seja aleatória e possa ser
determinada por alguma equação matemática, a mesma deve ser citada.
Estatísticas a serem coletadas
Normalmente se referem às filas e a atributos das entidades, mas
também podem se referir a outros parâmetros. Também é normal se
coletar estatísticas relativas à duração de atividades como forma de
validação do modelo.
O DCA deve indicar quais as estatísticas a serem coletadas, de forma
a orientar a programação do modelo.
Controle de chegadas
O controle das chegadas, em alguns simuladores, requer a definição de
uma entidade lógica denominada porta ou entrada.
Esta entidade serve unicamente para ordenar as chegadas, já que o início
da atividade de chegada é condicionado apenas pela disponibilidade de
entidades na fonte que a antecede e, como a fonte sempre disponibiliza
entidades, as chegadas aconteceriam indefinidamente, e a simulação jamais
avançaria além daquele ponto.
A entidade porta ou entrada conta com apenas uma unidade que participa 
da atividade de chegada junto com a entidade temporária. 
Sendo assim, a condição de início da atividade chegada passa a ser a 
existência da entidade temporária na fonte (que sempre é verdadeira) mais 
a existência da entidade porta ou entrada em uma fila própria que precede a 
atividade em questão. 
Desta forma, somente uma atividade chegada é processada por vez, já que 
só existe uma única entidade porta ou entrada. Ao término da atividade, a 
entidade porta ou entrada é liberada e pode então, haver um novo início da 
atividade.
Logo, a entidade porta ou entrada terá um índice de utilização igual a 
100%.