Постановка задач

Массового обслуживания

Лекция 23. Моделирование систем

Постановка задач в системах массового обслуживания, начинается с исследования организации реальных систем. Изучаются, прежде всего, объективные потребности производства в том или ином виде обслуживания, и анализируются недостатки существующих систем.

Динамика обслуживания в современном мире настолько динамична и актуальна, что облик реальных систем контроля и обслуживания ушёл далеко вперёд от классического понимания массового обслуживания, как некоторого рутинного процесса. Но даже при самом бурном развитии технических систем обслуживания задачи массового обслуживания далеки от разрешения.

Особенно это относится к системам транспорта. Обслуживание пассажиров, обслуживание грузопотоков, проблемы размещения парка автомобилей и их парковки в городах. Разработка различных расписаний и организация потоков движения городского транспорта, обеспечение безопасности и регулировка пешеходного движения – всё это, и многое другое, охватывается операционными исследованиями. Операционные исследования массового обслуживания являются необходимым и регулярным видом деятельности в транспортной отрасли.

Для решения операционных задач по массовому обслуживанию разрабатываются теоретические модели массового обслуживания.

Осуществляют такую работу – системы массового обслуживания, которые представляют собой композицию различных устройств, или подсистем, специально предназначенных для массового обслуживания поступающих требований.

Каждая система массового обслуживания (СМО) имеет определённую структуру), которая включает следующие элементы (рис. 16.1.1).

- обслуживающие аппараты: n_1, n₂...n_к, которые в целом, вместе, образуют - аппарат обслуживания А;

Под обслуживанием понимают каждое

удовлетворение требований по обслужи-

ванию, согласно технологических потреб-

ностей. Требования, или заявки, посту-

пают в систему в случайные моменты времени, продолжительность обслужива-

Рис. 16.1.1. Схема структуры СМО ния каждого требования также носит слу-

чайный характер. Под обслуживанием понимают любое удовлетворение (обработку) потока заявок (требований), поступающих в СМО в какие-то, вообще говоря, случайные моменты времени.

Обслуживание поступившего требования продолжается некоторое (тоже случайное) время, после чего аппарат освобождается и готов принять новое требование. Случайный характер поступления требований приводит к тому, что в одни промежутки времени на входе в СМО скапливаются требования, которые: или образуют очередь, или покидают систему необслуженными; в другие же периоды времени аппараты СМО простаивают.

Входящий поток требований (регулярный или случайный) – это последовательность однородных событий, которые наступают через интервалы

времени равной или случайной величины. Примеры входящих потоков: поезда, прибывшие на станцию; группы вагонов, поступающие на сортировочный путь; телефонные вызовы; локомотивы, поступающие на осмотр и под экипировку, и др.

Выходящим потоком называется поток обслуженных требований, то есть тех, которые выходят из системы после обслуживания.

Место для ожидания обслуживания называют накопителем. Примеры накопителей: пути парков приема и отправления, сортировочные, погрузочно-разгрузочные, склады и др.

Вместимость накопителя может быть как конечной, так и бесконечной. При конечной, ограниченной вместимости накопителя, очереди, перед аппаратомобслуживания, иногда начинают влиять на входящий поток, изменяя его параметры.

При бесконечной вместимости накопителя такого влияния нет.

В некоторых системах работают параллельно несколько узлов или аппаратов, обслуживающих входящий поток требований.

На станции, например, это бригады осмотрщиков вагонов, маневровые локомотивы, если они не закреплены за определенными вытяжными путями; на вокзале — билетные кассы и др.

В зависимости от числа (один или несколько) обслуживающих аппаратов системы делятся на: однолинейные и многолинейные.

Бывают также параллельно работающие системы обслуживания.

Системы отличаются друг от друга и дисциплиной ожидания — то есть совокупностью отношений порядка или преимуществ в обслуживании требований.

Преимущества могут быть абсолютными и относительными.

Требования с абсолютным преимуществом, поступив в систему, могут даже прервать обслуживание предыдущего требования и занять обслуживающий аппарат. Требования с относительным преимуществом не прерывают обслуживания, но становятся в очереди на первое место. Обслуживание в системе может быть упорядоченным (требования обслуживаются в порядке поступления) и неупорядоченным (порядок обслуживания случайный).

Нередко требования, если очередь по тем или иным причинам не устраивает их, покидают систему. Такие системы обслуживания называют системами обслуживания с ограничениями или с потерями.

Ограничения относятся как к длине очереди, так и ко времени пребывания в ней. Системы, в которых требования независимо от длины очереди ожидают освобождения аппарата обслуживания, называются системами с неограниченным ожиданием.

Для них – непременное условие — бесконечный по ёмкости накопитель. Любое требование, поступившее в такую СМО, рано или поздно будет обслужено.

Но есть системы, из которых требования уходят, если накопитель заполнен, такие СМО называются системами с ограниченным ожиданием.

Постановка и решение проблем массового обслуживания в системах транспорта проходит настоящее время на глобальном уровне, поскольку настала глобализации транспортной экономики. Примерами осуществления таких проектов массового обслуживания является система контейнеризации перевозок, логистические системы товародвижения, системы хранения и распределения запасов различных видов продукции, системы погрузки выгрузки и выгрузки, а также переработки грузов в портах и так далее.

В то же время, есть множество повседневных исследований процессов массового обслуживания, которые требуют решения операционных задач.

Дата добавления: 2014-01-05