两类具有N-策略和多重休假的M/G/1排队系统的最优控制策略

考虑两类具有N-策略和服务员多重休假的M/G/1排队系统,其中一类是休假不可中断,另一类是休假可中断的.利用系统稳态队长的随机分解特性导出稳态队长的概率母函数,用数值计算讨论了系统空闲率与附加平均队长对系统一些参数的敏感性.进一步,在给出的费用结构模型的基础上,利用更新报酬定理,推导出了稳态下系统在单位时间内的数学期望平均费用目标函数的解析式,然后借用MATLAB软件,求出了使目标函数达到最小的最优控制策略N^*.     

具有N-策略和延迟单重休假且休假不中断的M/G/1排队系统

本文考虑具有N-策略和延迟单重休假且休假不中断的M/G/1排队系统.运用更新过程理论,全概率分解技术和Laplace变换工具,从任意初始状态出发,研究了队长的瞬态和稳态性质,获得了瞬态队长分布的Laplace变换的表达式和稳态队长分布的递推表达式.同时求出了稳态队长分布的概率母函数和附加队长分布的显示表达式.进一步讨论了当延迟时间Y=0,或Y→∞,或休假时间V=0时的特殊情形.最后,在建立费用结构模型下,由更新报酬过程理论获得了系统长期运行单位时间内所产生的成本期望费用的显示表达式,并通过数值实例讨论了使得系统在长期单位时间内的期望费用最小的最优控制策略N~*.     

双阈值(m,N)-策略不中断单重休假M/G/1排队分析

研究具有启动时间、双阈值(m,N)-策略和服务员单重休假且休假不中断的M/G/1排队系统,其中当服务员休假转来时,如果系统中的顾客数不小于一个事先给定的正整数阈值m (m≥1),服务员就立即启动系统.系统启动完成后,如果系统中的顾客数不小于另一个事先给定的正整数阈值N(N≥m),服务员就立即开始服务直到系统再次变空.假定服务员的休假时间和系统的启动时间均为一般分布,使用更新过程理论、全概率分解技术和拉普拉斯变换工具,讨论了系统队长的瞬态分布和稳态分布,获得了系统队长的瞬态分布关于时间t的拉普拉斯变换表达式,进一步通过直接计算获得了系统队长的稳态分布的递推表达式,同时给出了稳态队长的随机分解结构和附加队长分布的显示表达式.最后,在建立系统费用模型的基础上,应用更新报酬过程理论导出了系统长期单位时间内期望费用的显示表达式,并通过数值实例确定了使得系统在长期单位时间内期望费用最小的最优控制策略(m^*,N^*).     

在D-策略控制下服务员单重休假且休假不中断的M/G/1排队系统分析

该文研究在D-策略控制下服务员单重休假且休假不中断的M/G/1排队系统,其中当服务员休假结束归来时,如果系统中等待服务的顾客所需的总服务时间之和不小于事先给定的正数阀值D,服务员就立即开始服务.运用全概率分解技术、更新过程理论和拉普拉斯变换工具,本文在任意初始状态下讨论了队长的瞬态分布,导出了队长瞬态分布的拉普拉斯变换的表达式和稳态队长分布的递推表达式.同时给出了稳态队长的随机分解结构、附加队长分布的显示表达式.进一步借用稳态队长分布{pj,j=0,1,2,?},讨论了系统容量的优化设计,并阐述了稳态队长分布对系统容量优化设计所起的重要作用.最后,在建立费用模型的基础上,导出了系统在长期单位时间内期望费用的显示表达式,并通过数值实例不仅确定了使系统在长期单位时间内的期望费用最小的控制策略D?,而且还得到了当休假时间长度为固定时长T(>0)时系统的联合控制策略(T?,D?).     

具有延迟休假和Min(N,D,V)-策略的M/G/1排队的最优控制策略

本文研究具有延迟多重休假和系统采取Min(N,D,V)-策略的M/G/1排队系统.运用全概率分解技术和拉普拉斯变换工具讨论了系统从任意初始状态出发,在任意时刻t的瞬态队长分布和稳态队长分布,得到了瞬态队长分布的拉普拉斯变换的表达式和稳态队长分布的递推表达式,进一步也得到稳态队长的随机分解结果和附加队长分布的显示表达式.最后,在建立系统费用结构模型的基础上,导出了系统长期单位时间内的期望费用的显示表达式,并通过数值实例不但确定了使得系统在长期单位时间内的期望费用最小的联合最优控制策略(N*,D*),而且与无延迟休假的系统最优控制策略做了比较.     

具有Min(N,D,V)-策略控制的M/G/1排队系统

研究服务员具有多重休假和系统采取Min(N,D,V)-策略控制的M/G/1排队系统,运用全概率分解技术和拉普拉斯变换工具,研究了系统队长的瞬态分布和稳态分布,得到了队长瞬态分布的拉普拉斯变换的表达式和稳态队长分布的递推表达式,同时给出了稳态队长的随机分解结果和附加队长分布的显示表达式.进一步讨论了当N→∞,或D→∞,或p{V=∞}=1,或p{V=0}=1的一些特殊情况.最后,在建立系统费用结构模型的基础上,导出了系统长期单位时间的期望费用的显示表达式,并通过数值实例不但确定了使得系统在长期单位时间内的期望费用最小的联合控制策略(N~*,D~*),而且与单一的最优N~*-控制策略和D~*-控制策略进行了比较.     

带负顾客和N-策略的Geo^{lambda_1, lambda_2/Geo/1(MWV)排队系统分析及最优控制策略N*

分析了一个带有负顾客、N-策略控制的Geo/Geo/1多重工作休假排队系统, 其中正顾客在工作休假及正规忙期以不同的到达率进入系统. 利用拟生灭过程和矩阵几何解方法, 给出了该模型的稳态队长分布及平均队长, 以及系统分别处于假期和忙期的概率. 同时, 对该系统的忙期进行了分析, 并讨论了稳态队长分布在系统容量的优化设计中的应用. 最后, 在给定的费用结构下, 用数值计算例子确定了使系统长期单位时间内期望费用最小的最优控制策 N*.     

服务员多重假期中以概率p进入的M/G/1排队系统的进一步研究

考虑在多重假期中顾客到达以概率p(0-控制策略.首先通过数值实例分析了系统两个主要性能指标对系统参数p和T的敏感性,然后借用稳态队长分布{p_j,j-0,1,2…}讨论了系统容量的优化设计.其次,在建立费用结构模型的基础上,导出了系统在长期单位时间内的期望费用的显示表达式,并通过数值实例确定了在进入概率p固定时使系统单位时间期望费用最小的服务员休假时间的最优控制策略T*.最后,从系统的服务能力角度,在限制平均队长不超过某个固定正整数阀值L₀条件下,通过数值实例分别讨论了最佳进入概率p*和最佳休假时间T*.     

具有多级适应性休假和Min(N,V)-策略控制的M/G/1排队系统

研究了具有多级适应性休假和Min(N,V)-策略控制的M/G/1排队系统,运用全概率分解技术和拉普拉斯(L)变换工具,研究了从任意时刻出发队长的瞬态分布,得到了队长瞬态分布的拉普拉斯变换的表达式和稳态队长分布的递推表达式,同时求出了稳态队长分布的概率母函数和平均队长的表达式.进一步,在一些特殊情况下,例如当休假次数服从几何分布或休假次数为固定正整数值M时,我们获得了相应稳态队长分布更简洁的显示表达式,并通过数值实例阐述了稳态队长分布的显示表达式在系统容量的优化设计中的重要价值.最后,在建立系统费用结构模型基础上,我们导出了系统长期单位时间的期望费用的显示表达式,并通过数值实例不但确定了使得系统在长期单位时间内的期望费用最小的控制策略N~*,而且还确定了当休假次数为固定正整数值M时的联合控制策略(N~*,M~*).     

带有部分工作休假和休假中断的M/M/c排队

考虑了一个带有部分工作休假和休假中断的多服务台M/M/c排队.在休假期,d(d相似文献   

延迟控制休假的M／M／1排队系统

本文研究带有延迟休假的 Ｍ／Ｍ／１排队系统,服务员在空闲了一段时间（称做延迟时间）后才正式开始休假,每次休假的时间长度有指数分布．若一次休假结束时系统中的顾客数目低于某一水平Ｋ,则服务员开始另一次休假;否则转为投入服务,这时系统开始一个新的忙期。对于延迟时间有指数分布和是确定的情形分别求得系统的稳态分布的精确表示及某些性能指标．文章还讨论了系统优化问题,给出使得单位时间平均总成本最小的Ｋ值．证明在泊松到达的情形最优延迟时间是０（无延迟）或无穷（无休假）     

Algorithmic analysis of the multi-server system with a modified Bernoulli vacation schedule

This paper considers an infinite-capacity M/M/c queueing system with modified Bernoulli vacation under a single vacation policy. At each service completion of a server, the server may go for a vacation or may continue to serve the next customer, if any in the queue. The system is analyzed as a quasi-birth-and-death (QBD) process and the necessary and sufficient condition of system equilibrium is obtained. The explicit closed-form of the rate matrix is derived and the useful formula for computing stationary probabilities is developed by using matrix analytic approach. System performance measures are explicitly developed in terms of computable forms. A cost model is derived to determine the optimal values of the number of servers, service rate and vacation rate simultaneously at the minimum total expected cost per unit time. Illustrative numerical examples demonstrate the optimization approach as well as the effect of various parameters on system performance measures.     

Cost optimization of a repairable M/G/1 queue with a randomized policy and single vacation

This paper deals with the (p, N)-policy M/G/1 queue with an unreliable server and single vacation. Immediately after all of the customers in the system are served, the server takes single vacation. As soon as N customers are accumulated in the queue, the server is activated for services with probability p or deactivated with probability (1 − p). When the server returns from vacation and the system size exceeds N, the server begins serving the waiting customers. If the number of customers waiting in the queue is less than N when the server returns from vacation, he waits in the system until the system size reaches or exceeds N. It is assumed that the server is subject to break down according to a Poisson process and the repair time obeys a general distribution. This paper derived the system size distribution for the system described above at a stationary point of time. Various system characteristics were also developed. We then constructed a total expected cost function per unit time and applied the Tabu search method to find the minimum cost. Some numerical results are also given for illustrative purposes.     

Optimality of a Threshold Policy in theM/M/ queue with repeated vacations

Consider anM/M/1 queueing system with server vacations where the server is turned off as soon as the queue gets empty. We assume that the vacation durations form a sequence of i.i.d. random variables with exponential distribution. At the end of a vacation period, the server may either be turned on if the queue is non empty or take another vacation. The following costs are incurred: a holding cost ofh per unit of time and per customer in the system and a fixed cost of each time the server is turned on. We show that there exists a threshold policy that minimizes the long-run average cost criterion. The approach we use was first proposed in Blanc et al. (1990) and enables us to determine explicitly the optimal threshold and the optimal long-run average cost in terms of the model parameters.     

A heuristic algorithm for the optimization of a retrial system with Bernoulli vacation

In this study, we consider an M/M/c retrial queue with Bernoulli vacation under a single vacation policy. When an arrived customer finds a free server, the customer receives the service immediately; otherwise the customer would enter into an orbit. After the server completes the service, the server may go on a vacation or become idle (waiting for the next arriving, retrying customer). The retrial system is analysed as a quasi-birth-and-death process. The sufficient and necessary condition of system equilibrium is obtained. The formulae for computing the rate matrix and stationary probabilities are derived. The explicit close forms for system performance measures are developed. A cost model is constructed to determine the optimal values of the number of servers, service rate, and vacation rate for minimizing the total expected cost per unit time. Numerical examples are given to demonstrate this optimization approach. The effects of various parameters in the cost model on system performance are investigated.     

带有Bernoulli控制策略的M/M/1多重休假排队模型

研究具有Bernoulli控制策略的M/M/1多重休假排队模型: 当系统为空时, 服务台依一定的概率或进入闲期, 或进入普通休假状态, 或进入工作休假状态. 对该模型, 应用拟生灭(QBD)过程和矩阵几何解的方法, 得到了过程平稳队长的具体形式, 在此基础上, 还得到了平稳队长和平稳逗留时间的随机分解结果以及附加队长分布和附加延迟的LST的具体形式. 结果表明, 经典的M/M/1排队, M/M/1多重休假排队, M/M/1多重工作休假排队都是该模型的特殊情形.