通过服务重置缓解长队列与等待时间
统计力学
2022-08-16 v1 最优化与控制
概率论
生物物理
化学物理
摘要
什么决定了一个服务站前排队长龙的平均长度？这个问题的答案显然取决于作业到达队列的平均速率以及平均服务速率。不太明显的是，服务时间和到达时间的随机波动也很重要，并且它们是造成积压和延误的主要来源。由于队列结构出现在各种自然和人造系统中，能够减轻波动所致延误的策略需求旺盛。本文我们证明，一种简单的服务重置机制可以逆转服务时间大幅波动的有害影响，从而将一个明显的劣势转化为有利的优势。当随机波动是服务台的内在特性时，这种情况就会发生，并且我们表明，增加的服务重置特性可以显著缩短平均队列长度和等待时间。虽然本文的分析基于 M/G/1 排队模型（其中服务是一般的，但到达被假定为马尔可夫的），但 Kingman 公式断言，服务重置的好处将延续到具有一般到达的队列。因此，我们预期这项工作的结果将在排队系统中得到广泛应用，范围从电信、计算，一直到生物体酶促和代谢循环中出现的分子队列。
引用
@article{arxiv.2111.02097,
title = {Mitigating long queues and waiting times with service resetting},
author = {Ofek Lauber Bonomo and Arnab Pal and Shlomi Reuveni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02097},
year = {2022}
}