基于启动时间和完全故障的双阶段休假排队系统的流体模型性能分析

基于风力发电路灯的能量转化机制,该文构建并分析了具有启动时间和完全故障策略的M/M/1排队系统驱动的流体模型.首先,对驱动系统进行模型描述,运用矩阵几何解方法得到驱动系统的稳态概率分布.其次,引入流体模型的净输入率结构,并利用概率分析方法得到流体库存水平在稳态条件下的微分差分方程组,进而运用Laplace-Stieltjes transform(LST)方法得到稳态条件下库存量的均值及空库概率.根据性能指标构建系统的费用函数,在数值分析中给出系统参数对性能指标和费用的影响.

具有两类平行顾客的灾难清空排队系统均衡分析

研究了具有两类平行顾客、不完全可靠服务台即带有灾难清空的排队系统中顾客的均衡进队策略.在该排队系统中,两种不同类型的顾客独立到达,且该过程分别形成不同参数的泊松过程.系统是不完全可靠的,系统内所有顾客因灾难发生而被全部清空,且未接受服务被迫退队的顾客可得到一定的补偿.基于顾客的收益-损失函数,在系统信息完全可见和几乎可见两种情形下,分析了两类顾客的均衡阈值策略和系统平均社会收益.最后给出数值案例,得到了系统参数对顾客策略的影响.

基于排队论的某食品零售店收银系统优化研究

对于某食品零售店高峰期排队结账时间较长的问题,提出两种针对性的解决方案。通过选取节假日客流高峰时间段的数据进行现场采集,基于运筹学中的排队理论对该食品零售门店高峰期两小时的实际客流进行统计,运用python建立M/G/2模型,利用真实数据进行模拟仿真,根据仿真结果提出两种可行的优化方案,并对优化方案进行仿真计算。计算结果表明,不论是收银系统的改变还是排队模式的改变,都能够更加充分地利用环境资源、硬件资源和人力资源,能帮助该类门店缓解高峰时期客流拥堵的现象,由此见得,优化后的系统相较于优化前更加高效合理。这样门店就能够将更好的服务提供给消费者,从而提高消费者的满意程度,为企业带来更大的效益,门店可以根据实际情况安排合适的优化方式。

带有负顾客和启动时间的排队系统最优策略分析

本文考虑带有负顾客和启动时间的排队系统的均衡策略和社会最优问题.负顾客到达时,会使得服务台故障,并且迫使正在接受服务的顾客离开系统.当系统中最后一名顾客的服务完成后,服务台立即关闭.当有新顾客到达时,服务台经历一段随机的启动时间,进而服务顾客.基于线性“收益-成本”结构,本文得到了顾客在几乎不可视和完全不可视两种情形下顾客的均衡进入概率.利用遗传算法得到顾客的最优进入概率.最后,通过数值例子展现了最优进入概率和最优社会福利关于系统参数的敏感性变化,并比较了两种信息水平下的最优社会福利.

基于排队论降低大学食堂人流密度的策略研究

基于排队论的基本理论,将就餐高峰期食堂里的整体人流分为排队人数与就餐人数两部分,分别分析其对应的流动机理,建立到达食堂的用户服从泊松分布的前提下,食堂人流密度的变化模型,并基于MATLAB仿真软件进行模拟,且与南京信息工程大学梅花餐厅二楼食堂的实际数据相对比来验证其合理性。在对现有食堂的人流密度进行建模和分析的基础上,提出了“分时错峰”和“鼓励打包”两种措施,仿真结果表明,在同时采取上述两种措施的情况下,人流峰值较之前降低19%,峰值持续时间降低44%,人流密度降低了约30%。

一类加工需要额外资源的平行机调度问题的算法设计

给出了一类加工需要额外资源的平行机调度问题的精确算法。针对在平行机上加工的工件,除需要机器资源外,还需要一个单位额外资源的问题,考虑额外资源的种类和数量有限,以给出问题的最优调度使工件的完工时间最小为目标。该问题源于地球观测卫星的数据下载,在智能制造和信息处理等领域亦有广泛应用。给出了该问题的整数规划模型、最优解下界和分支定界算法;给出了一种有效的分支策略以避免重复分支,设计了相应的定界方法以提高算法的收敛速度。通过小规模实例和大量的数值仿真实验,验证了算法的正确性和在不同参数配置下的有效性。

面向损失厌恶型顾客的排队系统定价和服务能力策略

针对顾客对价格和等待的损失厌恶行为,本文研究了排队系统关于价格和服务能力的决策问题。基于顾客对价格和等待有不同的损失厌恶程度,首先分析了损失厌恶型顾客的均衡进队策略,发现存在多重均衡,其中有一个为个人偏好均衡。随后,以利润最大化为目标,得到了不同单位服务能力成本下的三种价格和服务能力策略。如果单位服务能力成本较小或较大,管理者会采取策略吸引所有潜在顾客进入,而如果处于中间范围,管理者可能只会吸引部分潜在顾客进入,甚至可能不运营系统。最后,损失厌恶系数对系统影响的结果表明:当顾客对价格的损失厌恶程度增加时,最优价格和最优利润都会增加,而当顾客对等待的损失厌恶程度增加时,最优价格和最优利润都会减小,但服务能力策略的变化均与单位服务能力成本密切相关。

具有等间隔工期的2台机器流水作业调度问题的强NP难性

考虑3个具有等间隔工期的双机流水作业调度问题,其中按照调度方案中工件的加工顺序给每个工期分配工件,且2个连续工期之间的间隔长度相同,目标分别为最小化最大延误、总延误和总误工工件数。证明了此三问题均为强NP-难的。此外,结果表明,如果P≠NP,那么这些问题没有伪多项式时间算法和完全多项式时间近似方案(FPTAS)。

部分服务台同步多重休假的排队库存系统

本文研究了(s,S)库存策略的多服务台排队库存系统,其中库存为空时有部分服务台同步多重休假,休假时间服从指数分布。顾客到达为泊松过程,每个服务台的服务时间和补货时间均服从指数分布。利用拟生灭过程和矩阵几何解法,计算了系统稳态概率和一些性能指标,并给出了系统单位时间的平均费用函数。最后,通过数值算例分析了参数对费用函数的影响,并得到最优库存策略和最优平均费用。

带有N-策略和负顾客的可修重试排队系统均衡策略研究

本文研究带有N-策略和负顾客的M/M/1可修常数重试排队系统中正顾客的策略行为.当系统中的正顾客数达到规定阈值N时,处于空闲状态的服务台才会重新启动提供服务.系统中没有等待空间,若正顾客在服务台处于空闲状态时抵达,则他会立即接受服务;若正顾客在服务台处于忙期时抵达,则他会进入重试轨道,或者选择离开系统.当服务台再次为空时,它会遵循先到先服务的规则从重试轨道中选择正顾客进行服务.负顾客在到达系统时会抵消正在被服务的正顾客,并且导致服务台发生故障.若服务台发生故障,它会立刻被送去修理,修理时间服从指数分布.我们首先推导出系统的稳态概率和正顾客的平均逗留时间,求得了不同状态下正顾客的均衡到达率和单位时间社会收益.最后,对正顾客的社会最优到达率和最优社会收益进行了数值分析.

带N策略的双阶段休假M/M/1排队系统驱动的流体模型性能分析

基于工厂订单装配系统的运行机制,本文构建并分析了具有N策略和两种混合休假策略的M/M/1排队系统驱动的流体模型。首先对驱动系统进行描述,将马尔可夫过程的无穷小生成元写成块状雅克比矩阵形式。引入库存量建立三维马尔可夫过程,得到稳态下流体排队满足的微分方程组,运用矩阵分析方法和Laplace变换(LT)方法得出系统平稳库存量的数学表达式。进而运用Laplace-Stieltjes变换(LST)导出稳态条件下缓冲器的平均库存量。最后,利用数值分析,给出参数变化对系统性能指标的影响。

M/M/1排队系统输出过程的转移概率与瞬时分布

本文对M/M/1排队系统,求出其输出过程在顾客到达时刻的转移概率及在任意时刻的分布.

服务失效状态为吸收状态及重试率为常数的M^([X])/M/1排队模型的主算子的谱分析

研究服务失效状态为吸收状态及重试率为常数的M^([X])/M/1排队模型的主算子在左半复平面中的谱.当顾客的到达率λ,服务员的服务率ν,顾客的重试率α和服务员的服务完成率b满足一定的条件时,证明了实部为-(λ+ν+b)的所有复数都不是该模型主算子的特征值;当λ,ν, α, b满足一定的条件时,证明了区间(-(λ+ν+b),0)中无穷多个点是该主算子的几何重数为1的特征值.

车联网环境下电动汽车主动充电引导模型

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路网状态信息更新路网时空状态矩阵,实时优化电动汽车行驶路径,获取电动汽车充电行驶时间。其次,利用深度置信网络预测充电站电动汽车短时到达量,基于排队论M/G/k模型预测电动汽车充电等待时间。最后,以最小化电动汽车充电行驶时间和充电等待时间为目标,搭建电动汽车主动充电引导模型。以中国南京市中心区域为算例,验证了所提主动充电引导模型的有效性,所提算法能够提高充电桩的利用率并减少电动汽车用户综合充电时间。

单重休假和可变失效率的N-策略可修排队分析与费用优化

本文研究在N-策略控制下有单重休假和可变失效率的M/G/1可修排队系统,其中每当系统清空顾客,服务员就立刻开启一次不中断休假。当服务员休假回来若发现系统中至少有N个顾客时便立即开始服务,否则便待在系统中直到有N个顾客再提供服务,而且服务台在其忙期和闲期中的失效率不同。首先应用稳态队长的随机分解性质推导出了稳态队长的概率母函数,然后通过一些代数运算得到了系统一些排队性能指标,如平均队长、忙循环的平均长度和顾客的平均等待时间等。其次,我们还得到了服务台的可靠性指标,如不可用度和故障频度。最后建立费用目标函数,用数值实例讨论了有(没有)等待时间约束下的费用优化问题,并得到了使得费用最小的一维最优控制策略N*和当休假时间长度固定为T时的二维最优控制策略(N*,T*)。

Effects of pooling,specialization,and discretionary task completion on queueing performance

Pooling,unpooling/specialization,and discretionary task completion are typical operational strategies in queueing systems that arise in healthcare,call centers,and online sales.These strategies may have advantages and disadvantages in different operational environments.This paper uses the M/M/1 and M/M/2 queues to study the impact of pooling,specialization,and discretionary task completion on the average queue length.Closed-form solutions for the average M/M/2 queue length are derived.Computational examples illustrate how the average queue length changes with the strength of pooling,specialization,and discretionary task completion.Finally,several conjectures are made in the paper.

具有耐烦服务员和N-策略的M/G/1可中断休假排队系统

考虑具有耐烦服务员和N-策略的M/G/1休假排队系统,其中服务员的假期可中断.运用全概率分解技术、更新理论和拉普拉斯变换工具,分析了系统的瞬态队长分布和稳态队长分布,获得了瞬态队长分布的拉普拉斯变换表达式和稳态队长分布的递推表达式,并进一步证明了稳态队长的随机分解性质.最后,通过建立费用结构模型,结合数值实例,讨论了使系统在长期单位时间内的期望费用最小的最优控制策略N*.

具有违约顾客和部分故障的流排队均衡策略研究

为了研究顾客违约对系统的影响,考虑了具有违约顾客和部分故障的流体排队模型,首先根据“报酬-成本”函数,分析了流体的均衡阈值策略;接着应用更新报酬定理得到了系统的稳态分布,进而推导出均衡吞吐量和均衡社会收益;最后通过数值例子分析了一些参数对系统指标的影响.研究发现,顾客违约对于均衡社会收益有一定的影响.特别地,当系统高负荷运转时,即流体到达率大于正常工作期的服务速率时,允许违约情形下的社会收益要优于不允许违约情形下的社会收益.

具有两阶段故障的流模型近似解分析

本文分析了具有两阶段故障策略的流模型近似解.系统首次遭遇故障时将进入部分故障期,期间缓冲器以较低服务速率继续提供服务.若在部分故障期内缓冲器再次遭遇故障,则完全停止工作.对于具有此策略的流模型,借助归一化技术(Uniformization Technique),通过递推得到了该流模型库存量尾分布的近似解,并给出了库存量的各阶矩.最后将该流模型应用于云计算服务中由硬件故障而导致的排队分析中,利用数值例子分析系统参数对整体系统性能指标的影响.

带有负顾客和N-策略的Geo/Geo/1排队模型均衡策略分析

本文提出带有负顾客、N-策略休假和待机时间的Geo/Geo/1迟到达排队模型,并研究了此模型下的稳态条件、不同信息水平下顾客的策略和系统吞吐量的优化问题.负顾客到达发生在服务台在线阶段,其到达会抵消一个正在被服务的正顾客,即清除队列头部的顾客(RCH).为此,系统设置了N-策略休假机制,即系统处于休假时,服务台不提供服务,此时负顾客也不会到达系统;直到顾客数目累积至N时,休假自动结束,服务台开始运行并按FCFS原则提供服务.系统一旦变空,会有一段待机时间,待机结束后,服务台关闭并进入休假.模型借助N-策略设置避免了频繁启动和关闭服务台造成的损耗,同时削弱了负顾客对系统产生的不良影响.分析得到了顾客在不同信息水平下的策略行为,同时给予系统管理者对于N-策略和信息展示水平的选择参考.最后通过数值模拟,验证了N-策略的保护作用和系统性能指标的敏感性.