opi_predavanje_2012.pdf
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
1/49
dr. sc Ljupko imunovi, dipl. ing.Fakultet prometnih znanosti, Zagreb
Zavod za inteligentne transportne sustave
TEORIJA REPOVA/REDOVA(queueing theory)
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
2/49
OPERACIJSKA ISTRAIVANJA
Operacijska istraivanja (OI)- bave se matematikim modeliranjemrealnih procesa u svrhu donoenja optimalnih odluka u okviru danihrestrikcija i ogranienih kapaciteta.
Metode i alati OI
Cijelobrojno programiranje Markovljevi lanci
Teorija repova/ekanja Mreno programiranje Viekriterijsko programiranje (AHP)
Metode prognoziranja Teorija igara
Senzitivna analiza
Heuristiko odluivanje
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
3/49
TEORIJA REDOVA/REPOVA
Teorija redova poznata je i kao teorija masovnog usluivanja (iliposluivanja).
Teorija redova (masovnog usluivanja)jedna je od metoda operacijskihistraivanja koja prouava procese usluivanja sluajno pristiglih jedinica
ili zahtjeva za nekom uslugom koristei se pritom matematikimmodelima pomou kojih se ustanovljava meuzavisnostizmeu dolazakajedinica, njihovog ekanja na uslugu, usluivanja, te na kraju izlaskajedinica iz sustava, sa svrhom da se postigne optimalno funkcioniranje
promatranog sustava
Teorija redova je podruje matematike koje modelira ponaanje redova.
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
4/49
TEORIJA REDOVA/REPOVA
Cilj teorije redova je postizanje maksimalnih ekonomskih uinaka tj.donoenje optimalnih odluka
PR:U luku pristiu brodovi iz razliitih dijelova svijeta. Pitanje kolikopristanita u luci treba izgraditi da bi ekonomski uinci bili najvei
Mali broj pristanita i ukrcajno - iskrcajnih postrojenja, maksimalnoiskoritenje, ali e se pojaviti gubici ekanja brodova u luci.
Prevelik broj pristanita i postrojenja, brodovi ne bi ekali, ali bipostrojenja bila neiskoritena, pa ponovo imamo gubitke.
Ovakvi problemi rjeavaju se analizom redova ekanja (waiting lineanalysis)
Rijeiti problem znai odrediti optimalan broj uslunih mjesta za koji evrijeme ekanja u redu ili trokovi (gubici) prouzrokovani ekanjem bitiminimalni.
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
5/49
TEORIJA REDOVA/REPOVASIMULACIJSKO MODELIRANJE MONTE KARLO
Teoriju redova karakterizira izuzetno velika matematika sloenost
Gdje je klasinateorijamasovnog usluivanja iscrpljena, pomaemetoda simulacijskog modeliranja sluajnih procesa, poznatija kaosimulacijsko modeliranje Monte Karlo.
Ova metoda osiguravapriblina rjeenja za niz matematikih problema
primjenom statistikog uzorkovanja na raunalskim modelima
Rulet je jednostavni generator sluajnih brojeva, a grad Monte Karlo,prestolnica ruleta i kocke
Na temelju
informacija u
kutiji
zakljuujemoto je u ruci.
Na temelju
informacija u
ruci
zakljuujemoto je u kutiji
Statistika Vjerojatnost
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
6/49
STRUKTURA MODELA EKANJA
(spremnik ili buffer) (server)
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
7/49
OSNOVNE STRUKTURE SUSTAVA
Kanali/serveriparalelni posluitelji koji istovremeno posluujukorisnike.
Fazeslijedno postavljeni posluitelji, tako da korisnici moraju proi sveposluitelje da bi bili poslueni.
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
8/49
OSNOVNE STRUKTURE SUSTAVA
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
9/49
DISCIPLINA POSLUIVANJA (SCHEDULING)
Mogue su razne discipline posluivanja:
FIFO (First In First Out) ili FCFS (First Come First Served)prvikoji je doao u red, bit e prvi i posluen
LIFO (Last In First Out) ili LCFS (Last Come First Served)zadnji
koji je doao u red bit e prvi posluen
Prema odreenim prioritetima (Priority service PRIORalgoritam)
Sluajno (Service in Random OrderSIRO algoritam) svakojjedinici daje istu vjerojatnost usluivanja bez obzira na vrijemedolaska
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
10/49
VREMENA DOLASKA I POSLUIVANJA
Vremena dolaska (meudolazna vremena/headway) iposluivanja (servisa)mogu biti:
1. konstantna (uvijek jednako vrijeme izmeu dolazaka iposluivanja),
2. varijabilna, ali unaprijed poznata (odreena) i
3. sluajna, kad vrijeme trajanja usluge nije poznato, ali jemogue odrediti njegovu razdiobu vjerojatnosti
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
11/49
DOLASCI I POSLUIVANJA U REDU EKANJA
U deterministikom sustavu vrijeme dolaska jedinica ta i vrijeme posluivanja(servisa) tsje unaprijed poznato i konstantno.
Poznato todreujemoi l i = 1 ta= const = 1/ts= const Pr.ukoliko je prosjeno vrijeme izmeu dva dolaska korisnika jednako 2h, tada
je intenzitet dolaska jednak = 1/(2h) = 0.5 korisnika/h (svaki sat dolazi korisnika)
Vrijeme usluivanja na naplatnoj postaji za jedan automobil je 2 min, tada jeintenzitet posluivanja = 60/ (2 min) = 30 vozila/h.
Poznatoi l iodreujemo t
Pr. ako je intenzitet dolaska vozila = 6 voz/h onda je vrijeme izmeu dvadolaska 60/6 =10 min
Pr.ukoliko je intenzitet servisiranja= 2 dijela/h (svaki sat se obrade dva dijelana stroju)onda je prosjeno vrijeme servisiranjajednogdijela jednako = 0.5hza jedan dio.
Pr.ako je intenzitet dolaska vozila = 180 voz/h onda je vrijeme izmeudva dolaska 3600/180 =20 sekundi
Deterministiki sustavi(vremena dolazaka i usluivanja konstantna)
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
12/49
DOLASCI I POSLUIVANJA U REDU EKANJA
Kod stohastikih sustavadolasci klijenata/jedinica i vremena posluivanjasu sluajne varijable pa se iz razdiobe vjerojatnosti moe odrediti srednjavrijednost vremena dolaska i posluivanja
E(x) = x = 1/ ili 1/.
Najee razdiobe koje se koriste za modeliranje dolazaka vozila usustav i procesa pranjenja/posluivanja su:
uniformna (deterministika) sluajna (Poissonova) i Erlangova
Koje e se razdiobe primjenjivati ovisi o konkretnom sustavu (nesemaforizirano raskrije, semaforizirano raskrije, ulazna rampa,parking..) i odreuje se na temelju mjerenja ili ranije provedenihistraivanja
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
13/49
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
14/49
POISSONOVA RASPODJELA
Obiljeja Poissonove diskretne razdiobe
- zakrenuta u desno kada je vrijednost aritmetike sredine x mala;
(velik broj dolazaka u kraem vremenu od prosjenog)- kako raste aritmetika sredina, asimetrija se smanjuje i na kraju
aproksimira normalnu raspodjelu.
= np ;
e - baza prirodnog logaritma
(e 2.72)
X
Broj klijenatakoji doe u toku intervala vremena t0, opisuje sePoissonovom raspodjelom
x = E(x) = vjerojatnost da
e x vozila doiu vremenu t
(izmeu vremena a i b)
gdje je: t - trajanje intervala brojanja,
- dolazna rata
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
15/49
PRIMJERI
Stohastiki sustavi; vremena dolazaka sluajna i trajanje usluge nije poznato, odreivanjebroja dolazaka(Poissonova raspodjela)
PR. Informacije su pozvane u prosjeku 20 puta u toku jednog sata. Kolika
je vjerojatnost da e u periodu od 15 minuta biti
a) barem jedan poziv
b) najvie jedan poziv
20 poziva na sat je isto to i 5 poziva u 15 minuta
Poissonova raspodjela = 5 poz./15 min
a)
b)
0! = 1
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
16/49
PRIMJERI
Stohastiki sustavi; vremena dolazaka sluajna i trajanje usluge nije poznato, odreivanje
broja dolazaka(Poissonova raspodjela)
PR:Servis HAK-a, za popravak vozila, pozvan je u prosjeku 7 puta u toku 1sata. Kolika je vjerojatnost da e u toku odreenog sata servis bitipozvan
a) tono 4 putab) bar jedanput
a)
b)
=7
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
17/49
EKSPONENCIJALNA RAZDIOBA
Eksponencijalna razdioba je kontinuirana, slui za opisivanje vremenskihrazmaka izmeu dva dogaaja; (dolazakklijenata, vozila, posjete nekoj adresi,
pozivi na telefonu, kvarovi na nekom ureaju ili stroju,..)
Npr. duljine poziva/dolazak vozila i sl. distribuirani su eksponencijalno.Veina poziva je kraa od prosjeka, a samo ih je malo duih od prosjeka
vrijeme dolaska nemoe biti negativno
y
x
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
18/49
FUNKCIJA DISTRIBUCIJE EKSPONENCIJALNE RAZDIOBE(KUMULATIVNA RAZDIOBA)
xexF 1
Vjerojatnost da x poprimi vrijednost iz intervala je integral funkcije gustoevjerojatnosti od a do b (povrina ispod krivuljeod a do b).(za Poissonovu je raunanjeistog napravljeno sumom)Dolasci nisu egzaktni ve sluajni to znai da je vjerojatnost da sluajna varijablapoprimi neku (diskretnu) vrijednost nula! Zato se uzima
interval, a ne jedna toka.
Vjerojatnost da je meudolazno vrijeme vee od t1a manje od t2je:
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
19/49
PRIMJER
1. Prosjeno vrijeme izmeu dva telefonska poziva jeeksponencijalno distribuirano i iznosi 80 sekundi. Odredite
vjerojatnost
a) da to vrijeme bude najmanje 80 s
b) da poruka doe za manje od 60 s
c) da poruka stigne izmeu 50-te i 100-te s
= 1/80jer je prosjeno vrijeme izmeu dva dolaska 80 s. a) p(X 80) = p(80 < X < ) = 1- F(80) = 1-(1-e-80/80) = 0.3679
b) p(X
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
20/49
OZNAKE VRSTE I TIPA REDA EKANJA
U tu svrhu prihvaena je Kendall-ova notacija oblika
v / w / x / y / z
v - razdiobu vremena dolazaka jedinica u sustav
w - razdiobu vremena posluivanja (servisiranja) x - broj kanala posluivanja (paralelnih posluitelja ili
servisa)
y - kapacitet sustava, max broj korisnika u sustavu (u
redu ekanja ili na posluivanju/servisu); ne pie sekad je veliina spremnika neograniena
z - disciplinu reda ekanja/redoslijed posluivanja(servisa).
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
21/49
OZNAKE VRSTE I TIPA REDA EKANJA
Za v i w(dolazni proces i vrijeme posluivanja)koriste se standardizirane oznake za razdiobe:
Ddeterministika raspodjela (meudolaznavremena su fiksna)
M- eksponencijalna razdioba (M dolazi odMarkovljevog lanca kojim se moe opisati tok jedinicas eksponencijalno raspodjeljenim meudolaznimvremenima)
Ek -Erlangova razdioba reda k (k = 1,2,...) G- bilo koja razdioba (ukljuujui M, Ek i D),
nepoznata raspodjela s poznatom sredinom ivarijancom
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
22/49
OPIS POSLUITELJSKOG SUSTAVA: PRIMJERI
M/M/1: Poissonovi dolasci, eksponencijalna razdioba vremenaposluivanja, jedan posluitelj, beskonani spremnik
M/M/m: sustav jednak prethodnom samo sa m posluitelja/servera
M/M/5/40: Poissonovi dolasci, eksponencijalna razdioba vremenaposluivanja, 5 posluitelja, max broj korisnika u sustavu 40 (u reduekanja 35 i na posluivanju/servisu 5);
M/G/1: Poissonovi dolasci, vremena posluivanja raspodjeljenasukladno opoj razdiobi, jedan posluitelj, beskonani spremnik
M/D/1Poissonovi dolasci ili eksponencijalna raspodjela meudolaznih vremena, deterministiko vrijeme posluivanja, 1 server
G/G/3/20/FCFS opa raspodjela dolazaka i servisa, 3 servera, 17klijenata u repu, first come first servis
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
23/49
REDOVI EKANJA - OSNOVNI POJMOVI
[korisnika,jedinica/vrijeme]srednja brzina ili intenzitetdolazaka
1/srednje (oekivano) meudolazno vrijeme ta
- [korisnika/jedinica vremena], srednja brzina iliintenzitet posluivanja
1/[vrijeme/klijentu]- srednje (oekivano) vrijeme posluivanja ts
(vrijeme koje je potrebno da bi se posluio jedan korisnik).
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
24/49
POKAZATELJ/FAKTOR ISKORITENJA ODNOSNOOPTEREENJA SUSTAVA
Za ocjenu rada sustava uvodi se pokazatelj optereenja sustava
Pokazatelj iskoritenja odnosno optereenja sustava(engl.: thetraffic intensity) ili stupanj zasienja (saturiranosti) je odnosintenziteta toka dolazaka i intenziteta posluivanja i
oznaava se s grkim slovom :
= ts ta
Ako je < 1, sustav je stabilan ( > )Jo se koriste pojmovi: stacionarni, nestacionarni
(nestabilni)uvjeti, nezasieno i zasieno stanjeErlang
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
25/49
PARAMETRI SUSTAVA USLUIVANJA
L ili N - prosjean broj korisnika u sustavu (u reduekanja i na posluivanju)
Lw- prosjean broj korisnika u redu ekanja Lsprosjean broj korisnika koji se servisira
T ili W - prosjeno vrijeme koje korisnik provede usustavu (ekanje i posluivanje) Twili Wq- prosjeno vrijeme koje korisnik provede u
redu ekanja Tsili Wsvrijeme koje korisnik provede u servisiranju
P0- vjerojatnost da nema korisnika u sustavu Pn- vjerojatnost da je n korisnika u sustavu
Pq(n)vjerojatnost broja korisnika u redu za ekanje - iskoristivost, tj. dio vremena u kojem je sustav u
uporabi
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
26/49
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
27/49
LITTLE-ove FORMULE
Vrijede samo za stabilne sustave
L = T - prosjean broj jedinica/paketa u sustavu
(Lq= Tw, Ls= Ts)
Tprosjeni ekanje u sustavu
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
28/49
FORMULEJEDNOKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOMDULJINOM REDA EKANJA (M / M / 1/ )
1) = 1P0 vjerojatnost da je sustav pun,
2) P0 = 1= 1/ vjerojatnost da je sustav prazan
3) P1= /P0 = P0 vjerojatnost da je u sustavu jednaosoba
4) P2 = /P1 = (P0)= 2 P0 =2 (1)vjerojatnost da su u sustavu dvije osobe
.
.
5) Pn= (/)nP0 = (/)n(1/)= n(1-)vjerojatnostda u sustavu ima tono n korisnika
6) Pn= Pn-1, n=1,2,..
O
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
29/49
JEDNOKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOMREDA EKANJA (M / M / 1/ )1 posluitelj, eksponencijalna razdioba dolazaka i posluivanja,
1
22
ww TL
11
2
LLw
wLE
1
1TL
11
2
sW LLL
1ss
TL
11
2
ws LLL
wLE
w
LE
Oekivani/srednji broj korisnika u repu
Oekivani/srednji broj korisnika u sustavu
Oekivani/srednji broj korisnika na servisu/usluivanju
Prosjean broj korisnika u reduekanja
Prosjean broj korisnika u sustavu
Prosjean broj korisnika naservisu/posluivanju
FORMULE
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
30/49
JEDNOKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOMREDA EKANJA (M / M / 1/ )
TL
T w
w
)()(
1 2
1)1()1(
)(
11s
sw
TTTT
11
s
s
s
sw
TT
TTTT
11ss
LT
1
)(
1ws
TTT
E[Tw]
E[Ts]
Prosjeno vrijeme koje korisnikprovede u redu ekanja
Prosjeno vrijeme koje korisnikprovede na usluivanju
oekivano/srednje vrijeme ekanja u repu po klijentu
Oekivano/srednje vrijeme posluivanja/servisiranja po korisniku
FORMULE
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
31/49
JEDNOKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOMREDA EKANJA (M / M / 1/ )
11LT
11
)(sw TTT
1sw
TTT
11
s
s
s
sw
TT
TTTT
E[T]
Prosjeno vrijeme koje korisnikprovede u sustavu
oekivano vrijeme zadravanja u sustavu po korisniku
FORMULE
11LT
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
32/49
EKANJE vs ISKORITENJE/OPTEREENJE SUSTAVA
1T
T
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
33/49
1. ZADATAK(PRIMJER ZA M/M/1 SUSTAV)
Na potanski alter po Poissonovoj raspodjeli stie 10 korisnikatijekom 1 sata. Srednje vrijeme posluivanja koje se ravna poeksponencijalnoj raspodjeli iznosi prosjeno 4 minute po klijentu.
Odredite
a) Vjerojatnost da u sustavu nema korisnika, da ima samo jedan, dva,
dva ili manje, tri ili vie
b) Prosjean broj korisnika u sustavu (koji ekaju u repu ili su na
servisu)
c) Prosjean broj korisnika koji ekaju u repu
d) Prosjeno vrijeme koje korisnik provede u sustavu
e) Prosjeno vrijeme koje korisnik provede na ekanju u repu
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
34/49
RJEENJE
= 60/4 = 15 korisnika/h intenzitet posluivanja = 10/15 = 0.6667 faktor iskoritenja
a) P(0 u sustavu) = 1 - = 0.3333P(1 u sustavu) = (1 - ) = 0.2222P(2 u sustavu) = (1 - )2= 0.1481
P(2 ili manje u sustavu) = P(0) + P(1) + P(2) = 0.7037P(3 or vie u sustavu) = 1 - P(2 ili manje u sustavu) = 1 - 0.7037 =0.2963
b) L = /(1-) = 2 osobe .........
c) Lw = L- = 1.333 osobe ...... Prosjean broj korisnika u repu ekanja
d) T = 1/(-) = 0.2 osobe/h
e) TW= T = 0.1333 osobe/h .. Srednje vrijeme ekanja u repu
Prosjean broj korisnika u sustavu(u repu i na posluivanju)
... Srednje vrijeme ekanja u sustavu
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
35/49
EKONOMSKA ANALIZA (ZA 1. ZADATAK)
Metoda 1: T rata = troak kn/h
=10, T = 0.2 sata Deset korisnika izgubi 2 sata u sustavu na ekanju (100.2 =
2.0)
Ako je cijena 1 sata 20 kn to znai da grupa od 10 ljudi svaki satgubi 40 kn (2x20) Metoda 2
Svi pomisle da oni ne plaaju L rata= troak kn/h
2 osobe 20 kn/osoba-sat = 40 kntroak Ako sustav moderniziramo vrijeme posluivanja moemo
smanjiti na pola. Trokovi otplate opreme iznose 15 kn na sat
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
36/49
EKONOMSKA ANALIZA
Ako proces duplo ubrzamo, s novom opremom, e iznositi= 1/Ts/2 = 2 60/4 = 30 korisnika/h ( = 15)
Metoda 1:
T = 1/(-) = 1/(30-10)=1/20=0.05 - vrijeme boravka u
sustavu T20= 0.051020 =10 kn- novi troak za 10 osoba na
sat
Metoda 2.
L = /(-) = 10/(30-10)=10/20 =0.5
L20= 0.520 = 10 knnovi troak za 10 osoba na sat Modernijom uslugom satni troak je pao sa 40 kn na 10 kn.Utedjeli smo 30 kn po satu. Ako plaamo 15 kn po satu zaotplatu opremu onda ista zarada iznosi 15 kn po satu
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
37/49
2. ZADATAK (PRIMJER ZA M/M/1 SUSTAV)
Automobili dolaze na naplatnu postaju po Poissonovoj razdiobi sprosjenim intenzitetom dolaska = 24 automobila na sat (24 h-1).Usluga na naplatnoj postaji traje u prosjeku 2 minute. Odredioperativne znaajke sustava posluivanja: vjerojatnost da nemaautomobila na naplatnoj postaji, prosjean broj automobila u sustavu(repu i posluivanju), prosjean broj automobila na ekanju, prosjeno
vrijeme koje automobil provodi u sustavu, prosjeno vrijeme kojeautomobil provede u redu ekanja, vjerojatnost da je naplatnapostaja zauzeta (faktor iskoritenja), vjerojatnost da je naplatnapostaja slobodna i moe odmah prihvatiti automobil.
Dolazi li sustav u stacionarno stanje?
Rjeenje: Kako je vrijeme usluivanja jednako 2 min, tada je intenzitet
posluivanja = 1/ (2 min) = 30 h-1.
Kako je
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
38/49
Rjeenje:
Vjerojatnost da nema automobila na naplatnoj postaji
Prosjean broj automobila u sustavu (repu i posluivanju)
Prosjean broj automobila na ekanju
Prosjeno vrijeme koje automobil provodi usustavu
Prosjeno vrijeme koje automobil provede u reduekanja
Vjerojatnost da je naplatna postaja zauzeta (faktor iskoritenja)
Vjerojatnost da je naplatna postaja slobodna i moe odmahprihvatiti automobil.
T
Tw
Lw
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
39/49
3. ZADATAK (PRIMJER ZA M/M/1 SUSTAV)
Na naplatnu kuicu dolazi 180 vozila/sat po Poissonovoj razdiobi.Vremena dolazaka i posluivanja se ravnaju po eksponencijalnojrazdiobi. Srednje vrijeme posluivanja iznosi 15 s/vozilu. Odredite
a) prosjenu duljinu repa
b) vrijeme ekanja u repu (u minutama po vozilu) te
c) prosjeno vrijeme zadravanja u sustavu (u minutama po vozilu).
=180 voz/h = 3 voz/min
= 15 s/voz =4 voz/min
=/= = 0.75
][25.21
2
vozLw
][min/75.0)(
vozTw
][min/11
vozT
a)
b)
c)
FORMULE
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
40/49
JEDNOKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOMREDA EKANJA (M / D / 1/ ) 22
sT
)1(212)(2
s
w
TT
12
2
ww TL
2
1
1)1(2
s
s
s
sw
TT
TTTT
2
1
1
TL
Model s jednim posluiteljem, s eksponencijalnim vremenom
meudolazaka i konstantnim vremenom posluivanja
srednje vrijeme ekanjau redu
srednji broj jedinica/klijenata u repu
srednje vrijeme zadravanjau
sustavu ili
srednji broj jedinica u sustavu
)1(2
21
)1(2sw
TTT
FORMULE
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
41/49
1. ZADATAK (PRIMJER ZA M/D/1 SUSTAV)
Na naplatnu kuicu dolazi 180 vozila/sat po Poissonovoj razdiobi.Vrijeme posluivanja je konstantno i iznosi 15 s/vozilu. Odrediteprosjenu duljinu repa i vrijeme ekanja u repu (u minutama po vozilu)te prosjeno vrijeme zadravanja u sustavu (u minutama po vozilu).
=180 voz/h = 3 voz/min = 15 s/voz =4 voz/min
=/= = 0.75
vozLw
125.1
)75.01(2
75.0
)1(2
22
vozTw
min/375.0)75.01(42
752.0
)1(2
vozT min/625.0
)1(2
2
a)
b)
c)
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
42/49
VRIJEME EKANJA vs PROMET
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
43/49
3. PRIMJER TK PROMET
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
44/49
VIEKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOM REDAEKANJA (M / M / S / )
vrijeme izmeu dva uzastopna dolaska jedinica i vrijeme
opsluivanja jedinica ponaaju prema eksponencijanoj razdiobi.
ili prema rekurzivnim formulama:
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
45/49
VIEKANALNI SUSTAV S EKANJEM I NEOGRANIENOM DULJINOMREDA EKANJA (M / M / S / )
9) Ts= T - Tw
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
46/49
OVISNOST DULJINE REPA O PROMETU ZA RAZLIITI BROJPOSLUITELJA (M/D/m)
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
47/49
MODEL TROKOVA EKANJA
Da bi se eliminiralo ekanje, koje se javlja u sustavu opsluivanja, bilo bipotrebno ili postaviti vrlo velik broj kanala (da jedinice uope ne ekaju) ili samoonoliki broj kanala koji e stalno biti zaposlen (da kanali ne budu neiskoriteni).
Prema tome, optimalna varijanta bit e ona koja e gubitke koji nastaju zbogekanja svesti na minimum.
Ukupni trokovi ekanja jednog sustava opsluivanja (C) sadre:
1) trokove nastale zbog ekanja jedinica (Cw) i 2) trokove zbog neiskoritenosti uslunih mjesta (Cp). Koristei teoriju redova ekanja trokovi ekanja izraunaju se na sljedei nain: Trokovi ekanja jedinica (korisnika)
trokovi nezauzetih uslunih mjesta
ukupni trokovi ekanja
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
48/49
MODEL TROKOVA EKANJA
gdje je: C - iznos ukupnih trokova (u novanim jedinicama LQ - prosjean broj jedinica (korisnika) u redu ekanja (S - r) - broj slobodnih (nezauzetih) uslunih mjesta (kanala) t - duljina vremenskog perioda za koji se izraunavaju trokovi
(primjerice godina dana)
cw - iznos (u novanim jedinicama) troka u jedinici vremena nastalog zbogekanja jedinice u redu
cp - iznos (u novanim jedinicama) troka u jedinici vremena nastalog zbog ekanja", odnosno nezauzetosti kanala.
Dakle, pomou teorije redova ekanja mogue je izraunati trokove
koji nastaju zbog ekanja i ukupne trokove sustava opsluivanja kojise mogu koristiti u analizi meusobno konkurentnih uslunih mjesta.
Drugim rijeima, programiranjem procesa opsluivanja moe seodrediti broj uslunih mjesta za koji je iznos ukupnih trokova ekanjaminimalan, tj. optimalan broj uslunih mjesta (kanala).
-
7/25/2019 OPI_PREDAVANJE_2012.pdf
49/49
HVALA NA POZORNOSTI!
KRAJ