Материал: 3080
41
27.Автозаправочная станция (АЗС) имеет две колонки. Площадка возле нее допускает одновременное ожидание не более четырех машин. Поток машин, прибывающий на станцию, простейший с интенсивностью 1 машина в минуту. Время обслуживания автомашины распределено по показательному закону со средним значением 2 минуты.
Найти для АЗС финальные вероятности состояния для 1, 2,3 и 4-х машин, абсолютную пропускную способность и вероятность отказа в обслуживании.
28.Имеется двухканальная простейшая СМО с отказами. На ее вход поступает поток заявок с интенсивностью 4 заявки в час. Среднее время обслуживания одной заявки 0,8 ч. Каждая обслуженная заявка приносит доход
в4 рубля. Содержание каждого канала обходится 2 руб. в час. Решить: выгодно или не выгодно в экономическом отношении увеличить число каналов СМО до трех, если доход от заявок находится из соотношения D=Ac, где с – доход от обслуженной заявки, А – абсолютная пропускная способность СМО.
29.В зубоврачебном кабинете три кресла, а в коридоре имеются три стула для ожидания приема. Поток клиентов распределен по простейшему закону с интенсивностью 12 клиентов в час. Время обслуживания клиента распределено показательно со средним значением 20 минут. Если все три стула
вкоридоре заняты, клиенты в очередь не становятся. Определить среднее число клиентов, обслуживаемых кабинетом за час, среднюю долю обслуженных клиентов из числа пришедших и среднее время, которое клиент проведет в коридоре и в кабинете.
30.Билетную кассу с одним окошком представим как СМО с неограниченной очередью. Касса продает билеты в пункты А и В; пассажиров, желающих купить билет в пункт А, приходит в среднем трое за 20 минут, а в пункт В – двое за 20 минут. Поток пассажиров можно считать простейшим. Кассир в среднем обслуживает трех пассажиров за 10 минут. Время обслуживания распределено по показательному закону. Установить, существуют ли финальные вероятности состояний СМО, и если да – вычислить первые три из них. Найти среднее число заявок в СМО, среднее время пребывания заявки в системе и среднее число заявок в очереди.
31.Автодорожная касса имеет два окошка, в каждом из которых продаются билеты в два пункта: Москву и Петербург. Продажа билетов в оба направления одинакова по интенсивности, которая равна 0,45 пассажиров в
42
минуту. Среднее время обслуживания пассажира (продажи ему билета) 2 минуты. Поступило рационализаторское предложение: для уменьшения очередей (в интересах пассажиров) сделать обе кассы специализированными. В первой продавать билеты только в Петербург, а во второй – только в Москву. Считать все потоки событий простейшими. Требуется проверить разумность этого предложения.
32.Рассматривается простейшая двухканальная СМО с «нетерпеливыми» заявками. Интенсивность потока заявок 3 заявки в час; среднее время обслуживания одной заявки 1 час; средний срок, в течение которого заявка «терпеливо» стоит в очереди, равен 0,5 ч. Подсчитать финальные вероятности состояний, ограничиваясь теми, которые не меньше 0,001. Найти относительную и абсолютную пропускные способности.
33.Ремонтный мастер обслуживает группу из 8-ми кассовых автоматов по продаже билетов в пригородные поезда. Наблюдения показали, что в среднем автомат требует вмешательства мастера раз в 2 ч. Поток требований на ремонт – простейший. Устранение неполадок в автомате занимает в среднем 6 мин, причем время ремонта есть величина случайная, распределенная по показательному закону. Определить коэффициент простоя мастера и среднюю длину очереди автоматов на обслуживание.
34.АТС имеет 6 линий связи. Поток требований на переговоры – простейший с интенсивностью один вызов в минуту. Среднее время переговоров – 3 мин. Закон распределения времени показательный. Определить вероятность отказа и коэффициент загрузки линий связи.
35.На станции метро 5 кассовых аппаратов. Из наблюдений установили, что к этим пяти аппаратам подходят в среднем 60 человек в минуту. Время обслуживания будем считать распределенным по показательному закону, со средним временем обслуживания 4 сек. Найти вероятность того, что все аппараты свободны и среднее число людей, находящихся у аппаратов.
36.В камеру хранения вокзала, состоящую из 5-ти секций, поступает простейший поток требований в среднем 2 требования в минуту. Время обслуживания распределено по показательному закону и составляет в среднем 2 минуты. Время ожидания в очереди составляет в среднем 4 минуты и распределено по показательному закону. Определить среднюю длину очереди,
43
среднее число занятых секций и относительную пропускную способность системы.
37.В районной поликлинике в кабинете флюорографии проходят прием в среднем 2 человека в минуту. Время приема распределено по показательному закону. Поток посетителей простейший с интенсивностью 5 человек в минуту. Очередь посетителей, ожидающих приема, не ограничена. Определить среднюю длину очереди и абсолютную пропускную способность кабинета флюорографии.
38.Железнодорожная сортировочная горка, на которую подаются простейший поток составов с интенсивностью 2 состава в час, представляет собой СМО с неограниченной очередью. Время обслуживания (роспуска) состава на горке имеет показательное распределение со средним значением времени 15 мин. Найти среднее число составов в очереди, среднее время пребывания состава в очереди, а также абсолютную пропускную способность сортировочной горки.
39.На базу данных (БД) сервера железной дороги поступает 10 запросов в секунду. Среднее время обработки каждого запроса составляет 1 секунду. Запрос, поступивший в момент обработки предыдущего запроса, становится в очередь. Определить вероятность наличия очереди, вероятность отсутствия запроса и коэффициент загрузки сервера.
ЗАДАНИЕ №3
Построить график распределения Pk для N −канальной СМО с отказами, если на вход системы поступает простейший поток требований с
интенсивностью |
λ =10 |
|
m |
|
и обслуживание требований производится с |
|||
Nn N |
||||||||
|
|
|
|
|||||
интенсивностью |
ν =5 |
m |
|
, где |
m – последняя цифра года (если она равна 0, |
|||
Nn N |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
то подставляем 10), N – количество каналов обслуживания, Nn - номер по списку. Число каналов обслуживания задано.
|
|
|
|
|
|
44 |
|
ПРИМЕР. Для СМО с отказами график распределения Pk, построенный в |
|||||||
системе MathCad, показан на рис.1. |
|
|
|||||
λ =8, |
ν =5, N = 7, |
||||||
|
|
ρ = λ |
, |
ρ =1,6 |
|||
|
|
|
|
ν |
|
|
|
|
|
N ρi −1 |
|
||||
P0 = |
∑ |
|
|
|
|
P0 = 0,202 |
|
|
|
|
|||||
i=0 |
i! |
|
|
||||
P(k) = |
|
ρk |
P |
|
k =1,2,K, N |
||
|
|
|
|
||||
|
|
k! |
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Рис.1. График вероятностей Pk
Определить характеристики качества обслуживания для СМО с отказами: 1. Вероятность отказа Pотк .
2. Среднее число занятых узлов M зан .
3.Среднее число свободных узлов Мсв .
4.Относительную пропускную способность Q .
5.Абсолютную пропускную способность A .
6.Коэффициент занятости узлов Kз .
ЗАДАНИЕ №4
Построить график вероятности состояний Pk , для N −канальной СМО с ожиданием, если на вход поступает простейший поток требований с
|
|
|
|
|
|
45 |
|
интенсивностью |
λ =15 |
m |
и |
обслуживание требований производится с |
|||
Nn N |
|||||||
|
|
|
|
|
|||
интенсивностью |
ν =5 |
m |
, |
где |
Nn - номер по списку, m – последняя цифра |
||
|
|||||||
Nn N
года (если она равна 0, то подставляем 10), N – число каналов обслуживания. Число каналов обслуживания задано.
ПРИМЕР. Для СМО с ожиданием график распределения Pk, построенный в системе MathCad, показан на рис.2.
|
λ =30, |
ν = 4, |
N =8, |
ρ = λ = 7,5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ν |
|
|
N |
ρi |
|
|
ρN +1 |
|
|
−1 |
|
|
P0 |
= ∑ |
|
+ |
|
|
|
|
|
P0 = 2,032 |
10−4 |
i! |
|
|
|
|
||||||
|
i=0 |
|
N !(N − ρ) |
|
|
|||||
|
P(k) = |
ρk |
|
P |
k =1,K,50 |
|
||||
|
N !N k −N |
|
||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|||
Рис.2. График вероятностей Pk
Определить характеристики качества обслуживания:
1.Вероятность наличия очереди Pk .
2.Вероятность занятости всех узлов системы Pзан .
3.Среднее число требований в системе Мтр .
4.Среднюю длину очереди Моч .
5.Среднее число свободных узлов Мсв .
6. Среднее число занятых узлов Мзан .