M/M/N M/M/1 32
排队系统应用
1. M/M/1系统及其应用举例
泊松输入、负指数分布服务,单个服务台的排队系统。 该系统中顾客源是无限的,队长也是无限的,并且到达的间隔时间与服务时间相互独立。
顾客平均达到率为:
服务后输出率为:
交通强度或利用系数: 33
排队系统应用
1. M/M/1系统及其应用举例 常用公式
系统中没有顾客的概率:
系统中有N个顾客的概率:
排队系统中顾客的平均数: 34
排队系统应用
1. M/M/1系统及其应用举例 常用公式
平均排队长度:
平均非零排队长度:
平均消耗时间:
平均等待时间: 35
排队系统应用 2. M/M/N系统
泊松输入、负指数分布服务,多个服务台的排队系统。 单路排队多通道服务 多路排队多通道服务
36
排队系统应用 2. M/M/N系统
系统中没有顾客的概率:
排队系统中顾客的平均数;
平均排队长度:
平均消耗时间: 平均等待时间: 37
第四节 跟驰理论简介
The Abstract of Following Theory 38
跟驰理论是运用动力学方法,探究在无法超车的单一车道上车辆列队行驶时,后车跟随前车的行驶状态,并且借助数学模式表达并加以分析阐明的一种理论。
鲁契尔(Reuschel ,1950 )和派普斯(pipes ,1953 )利用运筹学技术首次成功解析跟驰模型; 赫尔曼和罗瑟瑞推导出跟驰模型的第一个原型; Michaels(1963)首次提出生理-心理跟驰模型理念
Zhang,Y.L(1998)等人在Michaels基础上提出了一种可应用于实践的多段模型;
20世纪90年代以来,研究人员试图用模糊推理系统和混沌理论来描述跟驰状态。 跟驰理论概述 39
制约性:“车速条件”和“间距条件”;
延迟性:感觉-认识-判断-执行四个阶段; 传递性:依次制约,信息向后延迟传递; 车辆跟驰特性分析
行驶状态:非自由行驶状态 40
线性跟驰模型
行驶状态:非自由行驶状态 41
线性跟驰模型
要使两车的间距在突然刹车事件中不发生相撞,则应有: 对t微分,得:
a称为反应强度系数,上式为线性跟驰模型。 42
第五节 流体力学模拟理论
The Analog Theory of Fluid Mechanics 43
流体力学概述
流体力学模拟理论是1955年英国学者莱特希尔(Lighthill)和惠特汉(Whitham)在研究一条隧道交通流规律时提出的。
该理论应用流体力学的基本原理,模拟流体的连续性方程,建立车流的连续方程,把车流密度的稀疏变化比拟成水波而抽象成车流波。通过分析车流波的传播速度,以寻求车流流量、速度和密度之间的关系。因此该理论也被称为车流波动理论。 44
车流连续性方程 整理得: 45
车流波动理论 1. 基本方程
在时间t内穿越S分界线的车数N为: 由于q1=k1v1,q2=k2v2 则得: 46
车流波动理论 集结波
消散波 前进波
后退波 速度W>0 速度W<0 47