理论教育 愿望模型:运筹学-运筹学

愿望模型:运筹学-运筹学

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:例11.17某车站的一个车场办理接进列车的作业。表11.10计算结果表计算结果表明,该矿山至少应该配备15辆卡车。例11.19假定有某个:排队系统,λ=10人/h,μ=3人/h。解因为设备利用率为λ/(Cμ),所以第一个目标转化为因而有C≤5.56。为了达到第一个目标,必须令C等于或小于5,但为了保证λ/(Cμ)<1,C必须等于或大于4,所以C只能取4或5。

愿望模型:运筹学-运筹学

从以上费用模型的讨论可以看出,要根据费用模型得到最优解,关键是正确地估算模型所涉及的有关费用。正如前面所指出的那样,这种估算有时是很困难的,甚至是不可能的,这种情况下,可以考虑用愿望模型来代替费用模型。这里举几个例子予以说明。

例11.17 某车站的一个车场办理接进列车的作业。列车接进后,即可由机车推顶通过驼峰而分解车辆,分解完毕后,该列车离开车场。设列车达到强度平均每小时3列,机车推顶列车可视为列车接受服务,平均服务时间即从推顶开始至整个列车离开车场为15 min,假定服从指数分布。推顶机车仅有一台,车场设有一定数量的股道以停放列车,当股道无空闲时,到达的列车就要暂时被拒绝接入车站。如果管理人员考虑到维持铁路线上列车运行的正常秩序,希望拒绝接车的概率小于10%,那么车场至少应该配备几条股道比较合理?

解 这是一个(M/M/1):(∞/∞/FCFS)排队系统,λ=3,μ=4。设车场设置股道数为m,拒绝接车率为α,则有

要求α<0.1,即ρm<0.1,得m=9,所以车场至少应配备9条股道。

例11.18 某矿山为保证生产正常运行,要求参加运输的卡车数不少于12辆的概率达到0.97以上,每辆卡车平均连续运输时间为3个月,服从指数分布。有两个修理班负责卡车的修理工作,修理时间服从指数分布,平均修复时间为5天。为满足上述参加运输卡车数的要求,至少应该配备几辆卡车?

解 由问题分析可知,这是一个(M/M/C):(N/N/G)模型,即是多服务员的机器看管问题,r=1/3,μ=6,C=2。可利用式(11.70)以及式(11.71)分别对不同的N(N=13,14,…)计算出在该卡车配备数N的条件下,正在修理或者等待修理的卡车数的概率分布Pn,其中n=0,1,2,…,N-12,并用下式计算参加运输的卡车数Q≥12的概率:

当计算到某个N满足P(Q≥12)>0.97时,即得到所求的卡车配备数量,计算结果如表11.10所示。

表11.10 计算结果表

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计算结果表明,该矿山至少应该配备15辆卡车。

例11.19 假定有某个(M/M/C):(∞/∞/G)排队系统,λ=10人/h,μ=3人/h。管理人员的愿望就是使得设备空闲率不大于0.4,要求选定C,使一个顾客平均排队等待时间小于5 min。

解 因为设备利用率为λ/(Cμ),所以第一个目标转化为

因而有C≤5.56。为了达到第一个目标,必须令C等于或小于5,但为了保证λ/(Cμ)<1,C必须等于或大于4,所以C只能取4或5。

至于第二个目标,算出各C值条件下的Wq即可。确定C的取值范围,Wq的计算结果如表11.11所示。

表11.11 计算结果表

由表11.11可知,5以上的C值只满足第二个目标,5以下的值只满足第一个目标,使两个目标都能满足的唯一C值是5。如果不存在能同时满足这两个要求的C值,则需要修正某个目标。

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