排队论经典程序MM1代码.docx

排队论经典程序MM1代码.docx

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排队论经典程序MM1代码

修理店仿真报告

一．问题：

1修理店空闲的概率；

2店内有三个顾客的概率；

3店内至少有一个顾客的概率；

4在店内顾客的平均数；

5顾客在店内的平均逗留时间；

6顾客必须在店内消耗15分钟以上的概率。

二．求解问题的方法：

①修理店空闲的概率:

（sim_time-area_server_status）/sim_time）;

②店内有三个顾客的概率:

area_3_in_q/sim_time）;

③店内至少有一个顾客的概率:

abv_1/sim_time）;

④在店内顾客的平均数:

area_num_in_h/sim_time）;

⑤顾客在店内的平均逗留时间:

（total_of_delays+total_of_server）/num_custs_delayed）;

⑥顾客必须在店内消耗15分钟以上概率:

abv_15/num_custs_delayed）;

三。

求解过程中计算统计量的方法：

1　area_server_status+=server_status*time_since_last_event;

2　//店内有三个顾客的概率

if（server_status==BUSY）

//服务台忙,则有队列中有两个顾客

if（num_in_q==2）

area_3_in_q+=time_since_last_event;

3　//店内至少有一个顾客的概率

if（server_status==BUSY）//服务台忙,则店内至少有一个顾客

abv_1+=time_since_last_event;

4　//在店内顾客的平均数

if（server_status==BUSY）//服务台忙,总的顾客数为排队顾客数加一

area_num_in_h+=（num_in_q+1）*time_since_last_event;

5　total_of_server+=time_next_event[2]-sim_time;//总的服务时间加一个服务时间为新的服务总时间

delay=sim_time-time_arrival[1];//排队时间=当前时间-这个人来的时间

total_of_delays+=delay;

6　//离开时总的消耗时间大于15,必须在店内消耗15分钟以上的顾客数加一

if（（delay+time_next_event[2]-sim_time）>15）

abv_15++;

//到达时总的服务时间大于15,必须在店内消耗15分钟以上的顾客数加一

if（（time_next_event[2]-sim_time）>15）

abv_15++;

程序代码：

/*Externaldefinitionsforsingle-serverqueueingsystem.*/

#include

#include

/*#include"lcgrand.h"Headerfileforrandom-numbergenerator.*/

#defineQ_LIMIT100/*Limitonqueuelength.队伍最长100人*/

#defineBUSY1/*Mnemonicsforserver'sbeingbusy忙碌状态*/

#defineIDLE0/*andidle.空闲状态*/

intnext_event_type,//下一个事件类型

num_custs_delayed,//已模拟的顾客数

num_delays_required,//模拟的顾客数

num_events,//事件数

num_in_q,//队列中的顾客数

server_status;//服务状态

floatarea_num_in_q,//有顾客的时间

area_server_status,//总的服务时间

mean_interarrival,//平均顾客到达时间间隔

mean_service,//平均服务时间

sim_time,//模拟时间

time_arrival[Q_LIMIT+1],//到来的时间

time_last_event,//上一个事件的时间

time_next_event[3],//下一个事件的时间

total_of_delays;//总的排队时间

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//添加的变量

floatabv_15,//15分钟以上的顾客数量

total_of_server,//所有顾客的总的服务时间

area_3_in_q,//有3个顾客的时间

abv_1,//至少有一个顾客的时间

area_num_in_h;//顾客总数

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

FILE*infile,*outfile;

/*Thefollowing3declarationsareforuseoftherandom-numbergenerator

lcgrandandtheassociatedfunctionslcgrandstandlcgrandgtforseed

management.Thisfile（namedlcgrand.h）shouldbeincludedinanyprogram

usingthesefunctionsbyexecuting

#include"lcgrand.h"

beforereferencingthefunctions.*/

floatlcgrand（intstream）;

voidlcgrandst（longzset,intstream）;

longlcgrandgt（intstream）;

voidinitialize（void）;

voidtiming（void）;

voidarrive（void）;

voiddepart（void）;

voidreport（void）;

voidupdate_time_avg_stats（void）;

floatexpon（floatmean）;

main（）/*Mainfunction.*/

{

/*Openinputandoutputfiles.*/

infile=fopen（"mm1.in","r"）;

outfile=fopen（"mm1.out","w"）;

/*Specifythenumberofeventsforthetimingfunction.*/

num_events=2;//两种事件

/*Readinputparameters.*/

fscanf（infile,"%f%f%d",&mean_interarrival,&mean_service,

&num_delays_required）;

/*Writereportheadingandinputparameters.输出*/

fprintf（outfile,"Single-serverqueueingsystem\n\n"）;

fprintf（outfile,"Meaninterarrivaltime%11.3fminutes\n\n",

mean_interarrival）;

fprintf（outfile,"Meanservicetime%16.3fminutes\n\n",mean_service）;

fprintf（outfile,"Numberofcustomers%14d\n\n",num_delays_required）;

/*Initializethesimulation.初始化仿真*/

initialize（）;//初始化

/*Runthesimulationwhilemoredelaysarestillneeded.没服务完，仿真继续*/

while（num_custs_delayed

/*Determinethenextevent.确定下一事件*/

timing（）;

/*Updatetime-averagestatisticalaccumulators.时间记录更新*/

update_time_avg_stats（）;

/*Invoketheappropriateeventfunction.根据事件的不同，调用不同的函数*/

switch（next_event_type）{

case1:

arrive（）;//到达

break;

case2:

depart（）;//离开

break;

}

}

/*Invokethereportgeneratorandendthesimulation.*/

report（）;

fclose（infile）;

fclose（outfile）;

return0;

}

voidinitialize（void）/*Initializationfunction.*/

{

/*Initializethesimulationclock.仿真时间置为0*/

sim_time=0.0;

/*Initializethestatevariables.最开始状态初始化*/

server_status=IDLE;//服务空闲

num_in_q=0;//队伍里无人排队

time_last_event=0.0;//上一个事件的时间，最开始肯定是0开始

/*Initializethestatisticalcounters.*/

num_custs_delayed=0;//已经服务的人数

total_of_delays=0.0;//总的排队时间

area_num_in_q=0.0;//有顾客的时间

area_server_status=0.0;//总的服务时间

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//添加的变量的初始化

area_3_in_q=0.0;//有3个顾客的时间

abv_1=0.0;//有顾客的时间

area_num_in_h=0.0;//顾客的总数

total_of_server=0.0;//所有顾客的所有的服务的时间

abv_15=0.0;//消耗15分钟以上的顾客数

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/*Initializeeventlist.初始化事件列表Sincenocustomersarepresent,thedeparture

（servicecompletion）eventiseliminatedfromconsideration.无顾客存在和离开*/

time_next_event[1]=sim_time+expon（mean_interarrival）;//下一事件是来的时间

time_next_event[2]=1.0e+30;//下一事件是离开的时间

}

voidtiming（void）/*Timingfunction.*/

{

inti;

floatmin_time_next_event=1.0e+29;//像指针一样的对于当前服务的人来说下一个事件的时间

next_event_type=0;

/*Determinetheeventtypeofthenexteventtooccur.接下来将要发生的事件的类型*/

for（i=1;i<=num_events;++i）

if（time_next_event[i]

min_time_next_event=time_next_event[i];

next_event_type=i;

}

/*Checktoseewhethertheeventlistisempty.*/

if（next_event_type==0）{

/*Theeventlistisempty,sostopthesimulation.无事件，停止仿真过程*/

fprintf（outfile,"\nEventlistemptyattime%f",sim_time）;

exit

（1）;

}

/*Theeventlistisnotempty,soadvancethesimulationclock.有事件，进行仿真过程*/

sim_time=min_time_next_event;//仿真的时间就是当前事件的时间

}

voidarrive（void）/*Arrivaleventfunction.*/

{

floatdelay;

/*Schedulenextarrival.计划下一次的到来*/

time_next_event[1]=sim_time+expon（mean_interarrival）;

/*Checktoseewhetherserverisbusy.检测是否在服务状态*/

if（server_status==BUSY）{

/*Serverisbusy,soincrementnumberofcustomersinqueue.在服务则排队多一人*/

++num_in_q;

/*Checktoseewhetheranoverflowconditionexists.检测人数是否超出*/

if（num_in_q>Q_LIMIT）{

/*Thequeuehasoverflowed,sostopthesimulation.*/

fprintf（outfile,"\nOverflowofthearraytime_arrivalat"）;

fprintf（outfile,"time%f",sim_time）;

exit

（2）;

}

/*Thereisstillroominthequeue,sostorethetimeofarrivalofthe

arrivingcustomeratthe（new）endoftime_arrival.队列中仍有空间时，记录新到达的时间*/

time_arrival[num_in_q]=sim_time;//在这个时间的时候有这么多的排队人数，用于计算3顾客的问题

}

else{//服务空闲的状况

/*Serverisidle,soarrivingcustomerhasadelayofzero.（The

followingtwostatementsareforprogramclarityanddonotaffect

theresultsofthesimulation.）*/

delay=0.0;

total_of_delays+=delay;//总的排队时间

/*Incrementthenumberofcustomersdelayed,andmakeserverbusy.*/

++num_custs_delayed;//已经模拟的顾客数加1

server_status=BUSY;//人到来，服务开始

/*Scheduleadeparture（servicecompletion）.服务完成*/

time_next_event[2]=sim_time+expon（mean_service）;//这个人离开的时间为现在时间+服务时间

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//总的服务时间加上当前服务时间,更新总的服务时间

total_of_server+=time_next_event[2]-sim_time;//总的服务时间加一个服务时间为新的服务总时间

//总的服务时间大于15,必须在店内消耗15分钟以上的顾客数加一

if（（time_next_event[2]-sim_time）>15）//如果这个人服务时间超过15分钟则耗费15分钟人数加1

abv_15++;

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

}

}

voiddepart（void）/*Departureeventfunction.讨论离开事件*/

{

inti;

floatdelay;

/*Checktoseewhetherthequeueisempty.检测队列是否为空*/

if（num_in_q==0）{

/*Thequeueisemptysomaketheserveridleandeliminatethe

departure（servicecompletion）eventfromconsideration.队列空，服务空闲*/

server_status=IDLE;

time_next_event[2]=1.0e+30;//离开的时间无限大（无人离开）

}

else{

/*Thequeueisnonempty,sodecrementthenumberofcustomersin

queue.有人离开，队列人数减少*/

--num_in_q;

/*Computethedelayofthecustomerwhoisbeginningserviceandupdate

thetotaldelayaccumulator.*/

delay=sim_time-time_arrival[1];//排队时间=当前时间-这个人来的时间

total_of_delays+=delay;

/*Incrementthenumberofcustomersdelayed,andscheduledeparture.已经服务人数+1*/

++num_custs_delayed;//服务人数加1

time_next_event[2]=sim_time+expon（mean_service）;//当前接受服务的人的离开时间

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//总的服务时间加上当前服务时间,更新总的服务时间

total_of_server+=time_next_event[2]-sim_time;

//总的消耗时间大于15,必须在店内消耗15分钟以上的顾客数加一

if（（delay+time_next_event[2]-sim_time）>15）

abv_15++;

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/*Moveeachcustomerinqueue（ifany）uponeplace.有人离开，队列前移*/

for（i=1;i<=num_in_q;++i）

time_arrival[i]=time_arrival[i+1];//人的到达时间也前移

}

}

voidreport（void）/*Reportgeneratorfunction.*/

{

/*Computeandwriteestimatesofdesiredmeasuresofperformance.*/

fprintf（outfile,"\n\nAveragedelayinqueue%11.3fminutes\n\n",

total_of_delays/num_custs_delayed）;

fprintf（outfile,"Averagenumberinqueue%10.3f\n\n",

area_num_in_q/sim_time）;

fprintf（outfile,"Serverutilization%15.3f\n\n",

area_server_status/sim_time）;

fprintf（outfile,"Timesimulationended%12.3fminutes",sim_time）;

printf（"统计量:

\n"）;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//总时间减去服务台忙的时间除以总时间,得到服务台空闲的概率

printf（"①修理店空闲的概率:

%24.3f\n",

（sim_time-area_server_status）/sim_time）;

printf（"②店内有三个顾客的概率:

%20.3f\n",

area_3_in_q/sim_time）;

printf（"③店内至少有一个顾客的概率:

%16.3f\n",

abv_1/sim_time）;

printf（"④在