- •Глава 7. Моделирование систем массового обслуживания §1. Компоненты и классификация моделей массового обслуживания
- •§2. Одноканальная модель с пуассоновским входным потоком с экспоненциальным распределением длительности обслуживания
- •Решение
- •§3. Одноканальная модель с ожиданием
- •Решение
- •§4. Одноканальная модель с ожиданием без ограничения на вместимость блока ожидания
- •§5. Многоканальная модель с пуассоновским входным потоком и экспоненциальным распределением длительности обслуживания
- •§6. Многоканальная система массового обслуживания с ожиданием
- •§7. Модель обслуживания машинного парка
- •Библиографический список
§6. Многоканальная система массового обслуживания с ожиданием
Рассмотрим многоканальную систему массового обслуживания с ожиданием. Процесс массового обслуживания при этом характеризуется следующим: входной и выходной потоки являются пуассоновскими с интенсивностями и соответственно; параллельно обслуживаться могут не более S клиентов. Система имеет S каналов обслуживания. Средняя продолжительность обслуживания одного клиента равна - .
В установившемся режиме функционирование многоканальной СМО с ожиданием и неограниченной очередью может быть описано с помощью системы алгебраических уравнений:
при
при
(32)
Решение системы уравнений (32) имеет вид
(33) (34)
где
.
(35)
Решение будет действительным,
если выполняется следующее условие:
Вероятностные характеристики функционирования в стационарном режиме многоканальной СМО с ожиданием и неограниченной очередью определяются по следующим формулам:
- вероятность того, что в системе находится n клиентов на обслуживании, определяется по формулам (33) и (34);
- среднее число клиентов в очереди на обслуживание
(36)
- среднее число находящихся в системе клиентов (заявок на Обслуживание и в очереди)
(37)
- средняя продолжительность пребывания клиента (заявки на обслуживание) в очереди
(38)
- средняя продолжительность пребывания клиента в системе
(39)
Пример.
Механическая мастерская завода с тремя
постами (каналами) выполняет ремонт
малой механизации. Поток неисправных
механизмов, прибывающих в мастерскую,
- пуассоновский и имеет интенсивность
механизма в сутки, среднее время ремонта
одного механизма распределено по
показательном у закону и равно
сут. Предположим, что другой мастерской
на заводе нет, и, значит, очередь механизмов
перед мастерской может расти практически
неограниченно.
Требуется вычислить следующие предельные значения вероятностных характеристик системы:
- вероятности состояний системы;
- среднее число заявок в очереди на обслуживание;
- среднее число находящихся в системе заявок;
- среднюю продолжительность пребывания заявки в очереди;
- среднюю продолжительность пребывания заявки в системе.
Решение
1. Определим параметр потока обслуживаний
2. Приведенная интенсивность потока заявок
при этом
Так как
,
то очередь не растет безгранично и в
системе наступает предельный стационарный
режим работы.
3. Вычислим вероятности состояний системы:
;
4. Вероятность отсутствия очереди у мастерской
5. Среднее число заявок в очереди на обслуживание
6. Среднее число находящихся в системе заявок
7. Средняя продолжительность пребывания механизма в очереди на обслуживание
суток.
8. Средняя продолжительность пребывания механизма в мастерской (в системе)
суток.
