排队系统的特征

排队系统的主要要素是顾客和服务员。“顾客”是任何到达系统需要服务的人或物,所以也称为服务对象;“服务员”是任何提供所需服务的人、物或机器,也称为服务设备或服务机构。在港口服务系统中,“顾客”是船舶,“服务员”是航道、锚地、码头泊位、货物的装卸搬运机械和存储设施等组成的服务机构。

1.顾客总体

潜在的顾客总数称为顾客总体,可以假定为有限的或无限的。在具有大的潜在顾客总体的系统中,顾客总体通常被假定为无限的,这可以进一步简化模型。在无限总体模型中,顾客到达率(单位时间内平均到达系统的顾客数)不受已经离开总体而进入系统队列顾客数的影响。当到达过程在整个时间上均匀时(无“高峰”时间),到达率可假定为常数。

2.系统容量

系统所能容纳顾客的总数(包括排队等待的和正在接受服务的)称为系统容量,它具有一种对系统工作能力的判断作用。多数排队系统的容量是有限的,到达的顾客发现系统已满而不能进入时就会立即返回到顾客总体。港口服务系统的容量是码头泊位数量和锚地泊位数量之和,理论上讲是有限的。

3.顾客到达模式

顾客到达模式用相继两顾客的到达间隔时间来描述,分为确定性到达(到达出现在规定的时间)和随机性到达(到达出现在随机时间),随机性到达的间隔时间通常具有概率分布的特征。此外,顾客也许是单个到达或成批到达。

4.排队特性及规则

排队特性是顾客在队列中等待、开始接受服务的顾客活动,描述进入系统的顾客是否可以受阻离开(看到队列太长而离去)、离弃(已在队内,但看到队伍移动太慢而离开)或转移(从一个队列移到另一个队列)等情况。

排队规则指的是顾客在队列中的逻辑次序,并确定服务员有空时哪个顾客被选择去接受服务。常用的排队规则有先到先服务、后到先服务、优先级服务和随机服务等。

5.服务机构

服务机构的形式可有多种,从服务设备数量看有单服务台和多服务台,多服务台又可组成并列的、串列的和混合的。而排队有单列和多列,所以服务台的排列形式和排队的队列形式组合成多种排队系统。

服务机构有三个要素,即有效性、容量和服务时间。有效性是指服务机构进行有效地服务,服务机构在某段时间内是有效的,而在另外的时间上可能是无效的。服务机构的容量是指能同时容纳被服务的顾客数,它在整个服务时间内可以固定不变,也可以是变化的。服务时间是系统完成对一个顾客的服务所需的时间,可以是确定值,也可能是随机变量,服从某种概率分布。