3 Постановка завдання
4 Вхідна і вихідна інформація
До вхідних даних відноситься:
а) інтервал часу, через який приходять дзвінки абоненту;
б) інтервал часу, який з'єднані абоненти використовують для передачі інформації;
в) стан мобільного рахунку абонента (НЕ залишкового);
г) ймовірність здійснення дзвінка, і його ймовірність на з'єднання.
До вихідних даних слід віднести інформацію, виведену в процесі функціонування процесу моделювання:
а) кількість обслужених абонентів мобільного мережею;
б) загальна сума хвилин, використана абонентом, так і абонентами разом;
в) кількість успішних з'єднань.
г) прибуток мобільних операторів в загальному.
5 Математичний опис задачі
Система може бути представлена у вигляді схеми масового обслуговування. Дамо опис диною схеми.
Завдання масового обслуговування виникають в тих випадках, коли умови на виконання роботи надходять у випадкові моменти часу, а виконання цих робіт і виробляються одним або декількома обслуговуючими пристроями. Тривалість обслуговування окремих заявок є випадковою.
Пристрій, здатний в будь-який момент часу обслуговувати лише одну заявку, називається каналом обслуговування. Характерною особливістю завдань масового обслуговування є виникнення невідповідності між швидкістю надходження заявок і швидкістю обслуговування, внаслідок чого або виявляються такими, що простоюють обслужених прилади, або утворюється черга на обслуговування. Тому принциповий інтерес представляють наступні характеристики СМО:
довжина черги в різні моменти часу;
загальна тривалість перебування заявки в системі обслуговування;
приватна часу, протягом якого обслуговують прилади не були зайняті.
Для отримання математичної моделі СМО необхідно мати:
опис вхідного потоку заявок;
опис способу, яким виконується обслуговування;
опис дисципліни черги, тобто вказівка того, чином заявки надходять з черги на обслуговування.
Одним з основних підходів, які використовуються при побудові математичних моделей процесів функціонування систем, є Безперервна-стохастичний підхід. Особливості цього підходу виражаються у використанні як типових математичних схем систем масового обслуговування (англ. Queuing system).
Схеми масового обслуговування є класом математичних схем, розроблених в теорії масового обслуговування і різних застосуваннях для формалізації процесів функціонування систем, які по суті своїй є процесами обслуговування.
Процес обслуговування може бути різним по своїй фізичній природі: процеси функціонування економічних, виробничих, технічних та ін. Систем, наприклад: потоки поставок продукції деякого підприємству, потоки деталей і комплектуючих виробів на складальному конвеєрі цеху, заявки на обробку інформації ЕОМ від віддалених терміналів і т . Д.
При цьому характерною для роботи таких об'єктів є випадкове поява заявок на обслуговування і завершення обслуговування в випадкові моменти часу, тобто стохастичний характер процесу їх функціонування.
У будь-якому елементарному акті обслуговування можна виділити дві основні складові: очікування обслуговування заявкою і власне обслуговування заявки. Це можна зобразити у вигляді деякого
-го приладу обслуговування(Рис.1), щоскладається з накопичувача заявок, в якому одночасно може перебуватизаявок, деРис.5.1. Прилад обслуговування заявок.
Потоком подій називається послідовність подій, які відбуваються одна за одною до деяких випадкові моменти часу.
Зазвичай при моделюванні різних систем щодо елементарного каналу обслуговування
можна вважати, що потік заявок, тобто інтервали часу між моментами появи заявок на вході, утворюють підмножину некерованих змінних, а потік обслуговування, тобто інтервали часу між початком і закінченням обслуговування заявки, утворює підмножина керованих змінних.У даній роботі розглядається випадок одного каналу, на який надходить потік вимог з інтенсивністю
. Інтенсивність обслуговування рівна. Достовірністьтого, що система знаходиться в можливостів момент часу, тоді рівні:значення
знайдемо з співвідношення:і має сенс тільки при
. Використовуючи формулу суми нескінченної спадної геометричної прогресії, отримуємо:З урахуванням цього виразу
набуває вигляду:Основними характеристиками в системі є середня довжина черги і середній час очікування обслуговування.
Середнє число заявок, які знаходяться в системі обслуговування
.
Можна також знайти середнє число заявок
, які проходять обслуговування. Оскільки число заявок, які знаходяться на обслуговуванні, рівне нулю, якщо канал вільний, і одиниці, в здачі випадків, торізниця між
і дає середню довжину чергиЗ огляду на середній час обслуговування однієї заявки отримуємо вираз:
.Система «Зупинка маршрутного таксі» являє собою типову систему масового обслуговування. Каналами обслуговування є маршрутні таксі, які чекають наповнення, транзактами - пасажири і таксі, яке прибувало на зупинку. Приватність каналу відповідає наявності порожній маршрутки на кінцевій зупинці. Схема даної системи одноканальна і однофазна, оскільки існує тільки один маршрут і щоб дістатися міста не треба пересідати на інший вид транспорту. Періоди приходу пасажирів і прибуття маршрутних таксі підкорюють нормальному закону розподілу з математичними очікуваннями біля 8.00 і 17.00 і дисперсією приблизно в 1 ч.
Даний закон розподілу виражається формулою: