用R语言模拟M / M / 1随机服务排队系统

167 阅读2分钟

原文链接: tecdat.cn/?p=8199

原文出处:拓端数据部落公众号

 

本文中我在R中构造一个简单的M / M / 1队列的离散事件模拟 。

模拟变量
像往常一样,我们从模拟及其检测所需的变量 开始。

 
t.end   <- 10^5 # duration of sim
t.clock <- 0    # sim time
Ta <- 1.3333    # interarrival period
Ts <- 1.0000    # service period
t1 <- 0         # time for next arrival
t2 <- t.end     # time for next departure
tn <- t.clock   # tmp var for last event time
tb <- 0         # tmp var for last busy-time start
n <- 0          # number in system
s <- 0          # cumulative number-time product
b <- 0          # total busy time
c <- 0          # total completions
qc <- 0         # plot instantaneous q size
tc <- 0         # plot time delta
plotSamples <- 100
set.seed(1) 

接下来,我们需要编写R代码以对进入队列和从队列离开进行实际的M / M / 1模拟。

仿真循环

while (t.clock < t.end) {
    if (t1 < t2) {      # arrival event
        t.clock <- t1
        s <- s + n * (t.clock - tn)  # delta time-weighted number in queue
     
...

        else { 
            t2 <- t.end
            b <- b + t.clock - tb
        }
    }   
}

 

检测指标
在这里,我们 检测数据以形成一些众所周知的性能指标。 

队列长度
这是瞬时队列长度- 平均负载数据的曲线图。这就是排队波动的样子。 

 

 

显示为红色虚线的框具有与阶梯曲线下方相同的面积。 

 

PDQ模型
为了进行分析比较,我们还使用 PDQ-R模型。

是的,这几行代码与上面带工具的仿真代码等效,并且可以保证处于稳定状态。即使在R中运行PDQ本质上也是瞬时的。模拟将花费更长的时间, 

结果
最后,我们可以将模拟的M / M / 1队列与相应的PDQ结果进行比较。像往常一样,最好将它们分解为输入和输出。

 

  1. 输入:

    Tsim:1.00e + 05 
    Ta:1.3333,Ts:1.0000#次
    Ar:0.7500,Sr:1.0000#
    

     

  2. 输出:

    Usim:0.7477,Updq:0.75 
    Xsim:0.7495,Xpdq:0.75 
    Rsim:4.0316,Rpdq:4.00 
    Qsim:3.0219,Qpdq:3.00
    

 我们可以得出结论,仿真在指定的10 5个时间步长内达到了稳态。