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途中退去のある複数サーバ待ち行列の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K01244
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関群馬大学

研究代表者

河西 憲一  群馬大学, 情報学部, 准教授 (50334131)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード待ち行列理論 / 応用確率過程論 / モデル化 / 性能評価 / 数理工学 / システム工学 / 応用数学
研究成果の概要

本研究では途中退去が伴う複数窓口をもつ待ち行列モデルの基礎的な研究を進めた.客の途中退去時間が一般分布に従う場合を考察対象とした.客はポアソン過程に従って到着し,サービス時間は相型分布に従うとした.本モデルを解析するために,途中退去時間が一定値で与えられるモデルの厳密解析を応用し,客の到達待ち時間の確率密度関数を解析した.到達待ち時間の確率密度関数から,客が途中退去する確率,客が待ちに遭遇する確率などの性能指標を導出し,それらの上下界を定量化した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

待ち行列理論におけるM/G/cモデルの厳密な解析は困難であることが知られており,サービス時間を相型分布で近似する方法がこれまでに検討されてきた.同じことが本研究で扱った途中退去が伴う場合にも当てはまる.解決策として,途中退去時間も相型分布で近似する方法が考えられるが,状態空間が指数関数的に増大するため数値計算には不向きである.本研究では途中退去時間を階段関数で近似する方法を検討し,数値計算に適した途中退去が伴う複数窓口をもつ待ち行列モデルが解析できることを示した.M/G/cモデルの厳密解が困難であることを鑑みれば,本研究成果はそれと同程度の困難な問題に対して,一つの解決策を与えたと言える.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] The M/PH/1+D queue with Markov-renewal service interruptions and its application to delayed mobile data offloading2019

    • 著者名/発表者名
      K. Kawanishi and T. Takine
    • 雑誌名

      Performance Evaluation

      巻: 134 ページ: 102002-102002

    • DOI

      10.1016/j.peva.2019.102002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 途中退去する待ち行列モデルの分解公式による評価2021

    • 著者名/発表者名
      河西憲一
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 5Gネットワークのモデル化と性能解析2021

    • 著者名/発表者名
      川村 航平, 河西 憲一, フンドック トゥアン
    • 学会等名
      2020年度待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 客が途中退去する待ち行列モデルの定常分布の解形式2020

    • 著者名/発表者名
      河西 憲一
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 途中退去を伴う複数窓口待ち行列モデルの近似解析2019

    • 著者名/発表者名
      河西憲一
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 途中退去がある待ち行列モデルの損失率の近似評価2018

    • 著者名/発表者名
      河西憲一
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会待ち行列部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Delay performance of data center queue with staggered setup policy and abandonment2018

    • 著者名/発表者名
      T. Phung-Duc and K. Kawanishi
    • 学会等名
      13th International Conference on Queueing Theory and Network Applications 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On algorithms for computing stochastic bounds of Markov chains with irreducibility and lumpability2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ishikawa and K. Kawanishi
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Queueing Theory and Network Applications (QTNA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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