短时随机服务中断下公共交通系统性能评估：一种批量服务排队方法
概率论
2023-01-04 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种随机框架，用于评估短时随机服务中断下公共交通系统的性能。我们旨在推导队列长度与等待时间的均值和方差的闭式表达式。采用批量服务排队模型来刻画系统中的排队行为。随机服务中断被建模为两状态（中断与正常）马尔可夫过程。我们证明车头时距服从两个复合泊松指数随机变量之差的分布。该分布用于以解析表达式给出各站点队列长度与等待时间的均值和方差。我们还推导了系统的闭式稳定性条件，表明在事故率高且事故持续时间长的情况下系统更可能失稳。所提模型在一个公交网络上实现。结果表明，更高的事故率与平均事故持续时间会增加队列长度与等待时间的均值和方差，这与理论分析一致。拥挤站点对随机服务中断更为脆弱。理论结果通过仿真模型得到验证，两者结果一致。
引用
@article{arxiv.2301.00918,
title = {Evaluation of Public Transit Systems under Short Random Service Suspensions: A Bulk-Service Queuing Approach},
author = {Baichuan Mo and Li Jin and Haris N. Koutsopoulos and Zuo-Jun Max Shen and Jinhua Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00918},
year = {2023}
}