1、食堂排隊問題物流仿真項目計劃書一、仿真目的應(yīng)用仿真技術(shù),對汀香一樓食堂排隊問題的進行系統(tǒng)建模 ,通過仿真進行驗證分析。考慮食堂購飯的窗口開設(shè)數(shù)目是否合適，以達到在高低峰期間能夠合理配置資源，減少資源浪費，增加學生就餐滿意度的目的。二、仿真問題描述在汀香食堂一樓，經(jīng)?？匆娺@樣的情況：食堂共4個打飯窗口，相當于4個服務(wù)窗口，在中午下午下課時間，食堂就餐學生 特別多，往往每個窗口都是排著長長的隊伍。食堂的擁擠會造成排隊，極大地增加了學生的時間成本，也會影響食堂的服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。因此解決食堂排隊問題，減少排隊等待時間，是十分重要的。然而對于食堂而言，也有更現(xiàn)實的問題，雖然增加窗口數(shù)量可減少排隊等待

2、時間，但同時也會增加食堂的運營成本， 因此如 何在兩者之間權(quán)衡找到最佳的窗口數(shù)量，對學生和食堂雙方來說是最合適和實用的。食堂一般實行的是先來先服務(wù)原則，且學生可自由在隊列間 進行轉(zhuǎn)移，并總向最短的隊列轉(zhuǎn)移， 沒有學生會因為隊列過長而 離去，故可認為排隊方式是單一隊列等待制。由于周末沒課，學 生去食堂就餐的時間比較分散，故只考慮周一到周五的情況。 據(jù)本小組成員的觀察，食堂就餐的學生一般都可找到座位就餐，因此食堂的容納量是足夠的，主要解決排隊長與服務(wù)窗口的問題。三、仿真模型與步驟1.食堂就餐排隊系統(tǒng)模型假設(shè)為了更好地研究就餐排隊系統(tǒng)模型，本文對系統(tǒng)的組成要素進行假設(shè)：(1)排隊規(guī)則：若食堂中有空閑

3、的購飯窗口，則學生到達后可直接開始購飯，如果有人正在接受服務(wù)，學生會選擇隊伍長度1 / 10最短的窗口進行等候，直到窗口不再忙碌時再接受業(yè)務(wù)。(2)服務(wù)機構(gòu)：假定食堂開放了 c個購飯窗口，每個窗口都可 以單獨地為學生服務(wù)，互不干擾，一起工作，而且在同一時刻同 一個窗口下一次只為一位學生服務(wù)。.食堂購飯排隊系統(tǒng)性能指標為了更好的研究排隊系統(tǒng)特性，對得到的數(shù)據(jù)進行后續(xù)分析，需要考慮的系統(tǒng)性能指標有：(1)平均排隊等待時間-(2.1)式中 一第i個旅客排隊等待時間；(2)平均隊長-(2.2)式中 一t時刻排隊等待的學生數(shù)目；一仿真時間上限。在實際編程中，式(2.2)可采用以下形式：式中m-隊長的統(tǒng)計

4、數(shù)目；一第i次統(tǒng)計的實際隊長。.食堂購飯排隊系統(tǒng)的仿真由于排隊系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的事件主要包括：學生到達事件，學生離去事件，因此采用離散事件對系統(tǒng)進行仿真。(1)仿真流程分析分別對排隊系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)及總體模擬流程進行分析，畫仿 真流程圖2 / 10(2)系統(tǒng)內(nèi)各狀態(tài)變量的確定學生到達食堂、服務(wù)完成后學生離去。(3)系統(tǒng)仿真說明，為了清楚模型的參量，便于系統(tǒng)仿真，將該模擬程序中的子程序及主要變量進行定義。(4)仿真結(jié)果分析，按照仿真流程圖，利用 C語言編程，對食堂購飯排隊系統(tǒng)進行仿真。四、擬采用的仿真方法采用Anylogic軟件編程實現(xiàn)仿真模型。多次重復(fù)仿真，分析 求解方法的有效性，對排隊等情況進行分析

5、，求出最符合實際情 況且達到系統(tǒng)平衡的方法，并利用軟件編程實現(xiàn)不同問題模型的 仿真。3 / 10目錄 TOC o 1-5 h z 第章問題描述6食堂排隊的影響因素6學生排隊行為7第二章數(shù)據(jù)的收集與整理9學生到達情況9窗口服務(wù)時間 錯誤！未定義書簽第三章模型構(gòu)建 錯誤！未定義書簽食堂排隊系統(tǒng)的仿真模型.錯誤！未定義書簽學生活動流程。 錯誤！未定義書簽學生到達流程分析。.錯誤！未定義書簽學生離去流程分析。.錯誤！未定義書簽仿真的總體流程。.錯誤！未定義書簽第四章仿真軟件程序 錯誤！未定義書簽系統(tǒng)內(nèi)各狀態(tài)變量的確定.錯誤！未定義書簽系統(tǒng)仿真說明 錯誤！未定義書簽仿真條件假定 錯誤！未定義書簽第五章仿

6、真結(jié)果分析 錯誤！未定義書簽仿真模型圖 錯誤！未定義書簽4 / 10未定義書簽未定義書簽未定義書簽仿真結(jié)果分析 未定義書簽未定義書簽未定義書簽優(yōu)化調(diào)整 錯誤!參考文獻 錯誤!成績評定表165 / 10第一章問題描述排隊系統(tǒng)已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用在生活中，隨著考慮因素的 復(fù)雜化，傳統(tǒng)的數(shù)學方法已經(jīng)很難解決排隊問題，而計算機模擬可 以有效、快速地分析系統(tǒng)特征與性能，模擬實際排隊過程，可以很 好地解決排隊問題。因此，對排隊模型進行仔細分析，并建立具有 普遍性且可行的排隊模擬， 為理論上復(fù)雜又難解的排隊問題提供了 解決依據(jù)，進而可以拓展排隊論的應(yīng)用范圍，對現(xiàn)實生活具有重大 意義。食堂排隊的影響因素對實

7、際食堂排隊系統(tǒng)整體運行過程與環(huán)節(jié)的觀察與了解，可以 發(fā)現(xiàn)，在食堂大廳內(nèi)，設(shè)置有多個打飯窗口，每個運行的窗口前可 以排一列隊，學生因為就餐到達食堂，基本上是一個接著一個到來 的，人數(shù)多時，需要排隊，選擇在哪個窗口打飯也是一個隨機量， 一般情況下會選擇服務(wù)效率高或最短隊伍進行排隊，先來的學生先接受服務(wù)，當學生開始打飯時，服務(wù)人員一次只為一個學生提供服 務(wù)，作業(yè)時間是不確定的。因此，從這整個排隊的過程來看，學生 隨機到食堂就餐形成的排隊系統(tǒng)是輸入過程、服務(wù)機構(gòu)的指標均為隨機變化的排隊系統(tǒng)?？偨Y(jié)影響因素如下。6 / 10(1)學生到達情況分析考慮食堂購飯窗口排隊系統(tǒng)的特點，可以發(fā)現(xiàn)，進入食堂并且 開始

8、排隊的學生是窗口服務(wù)的對象。學生到達數(shù)目較少、間隔較長, 低于窗口開設(shè)數(shù)目及服務(wù)時間，則不需排隊可直接接受服務(wù)，此時 并無排隊現(xiàn)象，學生到達數(shù)目較多、間隔較短，則需要進入隊列排 隊，若達到的學生數(shù)目遠遠超過窗口的開設(shè)數(shù)目，會出現(xiàn)很嚴重的 排隊現(xiàn)象，此時會嚴重影響窗口的服務(wù)效率和學生的滿意程度，造 成學生的不耐煩情緒，因此，學生的到達情況，即排隊系統(tǒng)的輸入 過程，是研究排隊系統(tǒng)需要考慮的重要因素之一。研究輸入過程即是研究輸入數(shù)據(jù)的概率分布特性，不難發(fā)現(xiàn)，在食堂，學生的到 來是源源不斷的，因此可以認為學生源是無限的。大多數(shù)學生達到 食堂都是隨機的，即前后兩個學生是獨立的，互不干擾的。(2)服務(wù)效率

9、分析食堂一般開放多個窗口，同時提供服務(wù)，每個窗口都可以單獨 地為學生服務(wù)，互不干擾，而且在同一時刻同一個窗口下一次只為 一位學生辦理業(yè)務(wù)。學生按照來到食堂的先后順序購飯，并且學生 如果不是隊首需要排隊等待接受服務(wù)。在實際觀察中，可以發(fā)現(xiàn)工 作人員對每個學生的服務(wù)時間是不同的。學生排隊行為學生在食堂就餐的過程中，或多或少的會受到來自外界環(huán)境因 素、其自身等因素的影響。外界環(huán)境因素主要包括了食堂的結(jié)構(gòu)設(shè)7 / 10計、窗口在食堂內(nèi)的位置及數(shù)量多少以及在窗口前現(xiàn)有顧客的排隊 情況；自身影響因素主要有：學生的性格、年齡、口味等。學生在 食堂購飯時產(chǎn)生的行為主要有：對窗口的選擇，是否選擇排隊，選 擇排隊

10、后接受來自工作人員為其提供的服務(wù)以及包括在排隊過程 中可能由于受到學生自身條件因素的影響或是受到其他排隊隊伍 服務(wù)效率等的影響會選擇離開本次排隊隊列等，下面就學生選擇在食堂購飯時產(chǎn)生的行為做具體的分析。(1)窗口選擇。學生到食堂后會按照現(xiàn)在食堂開放窗口的數(shù)量、 每個窗口前排隊等候的學生數(shù)量選擇在哪個窗口排隊等待。學生通常會進入窗口前沒有人或者人數(shù)少、 服務(wù)效率高的窗口購飯或者排 隊等待，這樣學生就可以減少等待時間，節(jié)約出行時間成本。在本 文中學生到達食堂時即根據(jù)隊列長度選擇較短隊列進行排隊。(2)跟隨。是指學生進入食堂并且選擇好隊列后，不再變動， 一直跟著前方排隊人員，不會因為外界環(huán)境，如其他

11、窗口是否行進 速度快、服務(wù)效率高、隊伍短而選擇離開當前隊伍，會一直排隊直 到辦理業(yè)務(wù)的行為。綜上所述，根據(jù)食堂窗口的特征以及排隊論的知識，發(fā)現(xiàn)食堂 排隊系統(tǒng)屬于一個先到先服務(wù)，等待制的多服務(wù)臺排隊系統(tǒng)。8 / 10第二章數(shù)據(jù)的收集與整理2.1學生到達情況通過統(tǒng)計調(diào)查，得到汀香一樓食堂11: :30-12:00高峰期2016 年5月24日-26日3天的學生到達人數(shù)的數(shù)據(jù)，對其進行整理 和分析，得到各時段的樣本均值，如表 2-1所示。表2-1學生到達人數(shù)匯總表時間段每1分鐘學生到達數(shù)11: 30-11 :4028971097981311:41-11 :501412151514161520202711: 51-12:00342833291714109107利用 檢驗法對每個時段內(nèi)的學生到達分布是否為泊松分布進 行檢驗，具體過程如下：根據(jù)每