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到着の非斉時性と受付期間の有限性を反映した待ち行列モデルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18007
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60020:数理情報学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

井上 文彰  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40779914)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード待ち行列理論 / マルコフ過程 / データ分析 / オペレーションズ・リサーチ / マルコフ連鎖 / 数値計算 / 連続時間マルコフ連鎖
研究成果の概要

本研究では,病院,役所,学生食堂,空港など人に対してサービスを提供するシステムを表現する待ち行列モデルの解析法を考察した.このようなシステムの大きな特徴は,利用要求の到着頻度が時刻に依存して異なること,ならびに,多くの場合,受付期間が有限であるという点である.本研究では,本質的に時間軸を離散化する近似に依拠している従来のアプローチとは異なり,数値計算に適しておりかつ汎用的なモデルのクラスを新たに導入することで,連続時間システムを数値的に直接取り扱う方法論を確立した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

通常の待ち行列モデルではシステムへの利用要求の到着の性質が時間的に不変であることを仮定した上で,非常に長い時間経過したときの平均的な系の振る舞いを考察しているが,このようなモデルは,病院や空港といった,人が利用するサービスシステムには必ずしも適合しないという問題点がある.到着の性質が時間に依存する待ち行列については過去にも研究があるが,時間依存性に対する表現方法が必ずしも柔軟でないという課題があった,本研究は,新しい時間依存性を表す方法として新しいアプローチを導入し,このような待ち行列モデルの分析法を学術的に進展させたものである.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] アムステルダム大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハイファ大学(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A NEW APPROACH TO COMPUTING THE TRANSIENT-STATE PROBABILITIES IN TIME-INHOMOGENEOUS MARKOV CHAINS2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiaki
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 65 号: 1 ページ: 48-66

    • DOI

      10.15807/jorsj.65.48

    • NAID

      130008154880

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2022-01-31
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimating Customer Impatience in a Service System With Unobserved Balking2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiaki、Ravner Liron、Mandjes Michel
    • 雑誌名

      Stochastic Systems

      巻: - 号: 2 ページ: 181-210

    • DOI

      10.1287/stsy.2022.0101

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Age-Effective Information Updating Over Intermittently Connected MANETs2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiaki、Kimura Tomotaka
    • 雑誌名

      IEEE Journal on Selected Areas in Communications

      巻: 39 号: 5 ページ: 1293-1308

    • DOI

      10.1109/jsac.2021.3065031

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Queueing analysis of GPU-based inference servers with dynamic batching: A closed-form characterization2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiaki
    • 雑誌名

      Performance Evaluation

      巻: 147 ページ: 102183-102183

    • DOI

      10.1016/j.peva.2020.102183

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Optimization of Relay Placement for Seafloor Optical Wireless Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Yoshiaki、Kodama Takahiro、Kimura Tomotaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 20 号: 3 ページ: 1801-1815

    • DOI

      10.1109/twc.2020.3036701

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying periodicity in nurse call occurrence: Analysing nurse call logs to obtain information for data-based nursing management.2021

    • 著者名/発表者名
      Haruna Fukushige, Atsue Ishii, Yoshiaki Inoue, Akiko Yamaguchi, Mio Hosona, Kinuko McCarthy, Akiko Williamson, Yoko Taniura, Keisuke Nakashima
    • 雑誌名

      Journal of nursing management

      巻: * 号: 5 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1111/jonm.13258

    • NAID

      120007131930

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A General Formula for the Stationary Distribution of the Age of Information and Its Application to Single-Server Queues2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue, Hiroyuki Masuyama, Tetsuya Takine, Toshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 65 号: 12 ページ: 8305-8324

    • DOI

      10.1109/tit.2019.2938171

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison Results for M/G/1 Queues with Waiting and Sojourn time Deadlines2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Applied Probability

      巻: 56 号: 2 ページ: 524-532

    • DOI

      10.1017/jpr.2019.25

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 連続時間マルコフ連鎖における過渡状態確率の数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      井上文彰
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 63 ページ: 493-500

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The Probability Distribution of the AoI in Queues with Infinitely Many Servers2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue
    • 学会等名
      The 3rd Age of Information Workshop (AoI'20) in conjunction with IEEE INFOCOM 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底光無線ネットワークにおけるリレー端末の最適配置2019

    • 著者名/発表者名
      井上文彰, 小玉崇宏, 木村共孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] GPU推論サーバの待ち行列モデル2019

    • 著者名/発表者名
      井上文彰
    • 学会等名
      2019年度待ち行列シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the age of information with packet deadline and infinite buffer capacity2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue
    • 学会等名
      The 2018 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 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 the Loss Probabilities in Two Types of M/G/1 Queues with Impatient Customers2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Queueing Theory and Network Applications (QTNA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 既存データからみる看護管理 ― 病院内の「待ち」をみる ―2018

    • 著者名/発表者名
      井上文彰
    • 学会等名
      第22回日本看護管理学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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