M/M/1排队系统实验报告
一、实验目的
本次实验要求实现M/M/1单窗口无限排队系统的系统仿真,利用事件调度法实现离散事件系统仿真,并统计平均队列长度以及平均等待时间等值,以与理论分析结果进行对比。
二、实验原理
根据排队论的知识我们知道,排队系统的分类是根据该系统中的顾客到达模式、服务模式、服务员数量以及服务规则等因素决定的。
1、顾客到达模式
设到达过程是一个参数为的Poisson过程,则长度为的时间内到达个呼叫的概率 服从Poisson分布,即,,其中>0为一常数,表示了平均到达率或Poisson呼叫流的强度。
2、服务模式
设每个呼叫的持续时间为,服从参数为的负指数分布,即其分布函数为
3、服务规则
先进先服务的规则(FIFO)
4、理论分析结果
在该M/M/1系统中,设,则稳态时的平均等待队长为,顾客的平均等待时间为。
三、实验内容
M/M/1排队系统:实现了当顾客到达分布服从负指数分布,系统服务时间也服从负指数分布,单服务台系统,单队排队,按FIFO(先入先出队列)方式服务。
四、采用的语言
MatLab语言
源代码:
clear;
clc;
%M/M/1排队系统仿真
SimTotal=input('请输入仿真顾客总数SimTotal='); %仿真顾客总数;
Lambda=0.4; %到达率Lambda;
Mu=0.9; %服务率Mu;
t_Arrive=zeros(1,SimTotal);
t_Leave=zeros(1,SimTotal);
ArriveNum=zeros(1,SimTotal);
LeaveNum=zeros(1,SimTotal);
Interval_Arrive=-log(rand(1,SimTotal))/Lambda;%到达时间间隔
Interval_Serve=-log(rand(1,SimTotal))/Mu;%服务时间
t_Arrive(1)=Interval_Arrive(1);%顾客到达时间
ArriveNum(1)=1;
for i=2:SimTotal
t_Arrive(i)=t_Arrive(i-1)+Interval_Arrive(i);
ArriveNum(i)=i;
end
t_Leave(1)=t_Arrive(1)+Interval_Serve(1);%顾客离开时间
LeaveNum(1)=1;
for i=2:SimTotal
if t_Leave(i-1)
t_Leave(i)=t_Arrive(i)+Interval_Serve(i);
else
t_Leave(i)=t_Leave(i-1)+Interval_Serve(i);
end
LeaveNum(i)=i;
end
t_Wait=t_Leave-t_Arrive; %各顾客在系统中的等待时间
t_Wait_avg=mean(t_Wait);
t_Queue=t_Wait-Interval_Serve;%各顾客在系统中的排队时间
t_Queue_avg=mean(t_Queue);
Timepoint=[t_Arrive,t_Leave];%系统中顾客数随时间的变化
Timepoint=sort(Timepoint);
ArriveFlag=zeros(size(Timepoint));%到达时间标志
CusNum=zeros(size(Timepoint));
temp=2;
CusNum(1)=1;
for i=2:length(Timepoint)
if (temp<=length(t_Arrive))&&(Timepoint(i)==t_Arrive(temp))
CusNum(i)=CusNum(i-1)+1;
temp=temp+1;
ArriveFlag(i)=1;
else
CusNum(i)=CusNum(i-1)-1;
end
end
%系统中平均顾客数计算
Time_interval=zeros(size(Timepoint));
Time_interval(1)=t_Arrive(1);
for i=2:length(Timepoint)
Time_interval(i)=Timepoint(i)-Timepoint(i-1);
end
CusNum_fromStart=[0 CusNum];
CusNum_avg=sum(CusNum_fromStart.*[Time_interval 0] )/Timepoint(end);
QueL