Algorithm for constructing a system of kolmogorov equations for studying the transition regime of two-phase queuing systems with a large number of requests

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This work is devoted to the development of the Kolmogorov differential equations system constructing algorithm for a single-line queuing system with a Poisson input and phase service. The case of two phase system and an arbitrary finite number of customers in the system is considered. The new functions that significantly simplify the Kolmogorov differential equations system constructing algorithm and the system infinitesimal matrix are introduced. A comparative analysis of the complexity of previous algorithms and the algorithm presented by the authors is carried out too. The use of this algorithm will allow in the future to obtain analytical and numerical solutions of the main performance characteristics of the M/PH/1/n QS with a large number of applications in the transient operation mode.

About the authors

Konstantin Anatol'evich Vytovtov

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: vytovtov_konstan@mail.ru
Moscow

Elizaveta Aleksandrovna Barabanova

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: elizavetaalexb@yandex.ru
Moscow

Vladimir Mironovich Vishnevsky

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: vishn@inbox.ru
Moscow

Svetlana Anatol'evna Volkova

Astrakhan State Technical University

Email: svolkovav2017@gmail.com
Astrakhan

Georgii Konstantinovich Vytovtov

Astrakhan State Technical University

Email: georgii.vytovtov@gmail.com
Astrakhan

References

  1. БАРАБАНОВА Е.А., ВЫТОВТОВ К.А., ПОДЛАЗОВ В.С. Двухкаскадные дуальные фотонные коммутаторы в расширенном схемном базисе // Проблемы управления. – 2021. – № 1. – С. 69–81.
  2. БАРАБАНОВА Е.А., ВЫТОВТОВ К.А. Аналитический метод исследования поведения системы массового об-служивания при скачкообразно-изменяющихся потоках информации // Физические основы приборостроения. – 2021. – Т. 10, №1(39). – С. 36–47.
  3. ВИШНЕВСКИЙ В.М., ДУДИН А.Н., КЛИМЕНОК В.И. Стохастические системы с коррелированными потока-ми. Теория и применение в телекоммуникационных се-тях. – М.: Рекламно-издательский центр «ТЕХНОСФЕ-РА». – 2018. – 564 с.
  4. ДУДИН С.А., ДУДИНА О.С. Модель функционирования центра информационной и технической поддержки как двухфазная система массового обслуживания // Про-блемы передачи информации. – 2013. – Т. 49, №1. – С. 66–82. – doi: 10.1134/S0032946013010067.
  5. КРУПКИЙ В.Н., ПЛИСКО В.Е. Теория алгоритмов. – М.: Академия, 2009. – 208 с.
  6. САВИНОВ Ю.Г., ЩУКИН А.Н., ПОДГОРНОВ М.Д. Ма-тематическая модель мультисервисного кол-центра с многоэтапным обслуживанием и дообслуживанием не-приоритетных заявок // Ученые записки УлГУ. Сер. Ма-тематика и информационные технологии. Ул-ГУ.Электрон. журн. – 2021. – №1. – С. 109–117.
  7. GRIFFITHS J.D., LEONENKO G.M., WILLIAMS J.E. The transient solution to M/Ek/1 queue // Operations Research Letters. – 2006. – Vol. 34. – P. 349–354.
  8. GRIFFITHS J.D., LEONENKO G.M., WILLIAMS J.E. Time-Dependent Analysis of Non-Empty M/Ek/1 Queue // Quality Technology of Quantitative Management Quantitative Man-agement. – 2008. – Vol. 5, No. 3. – P. 309–320.
  9. JACKSON R.R.P. Queueing Systems with Phase Type Ser-vice // Operational Research Society. – 1954. – Vol. 5, No. 4. – P. 109–120.
  10. KEMPA W.M., PAPROCKA I. Transient behavior of a queueing model with hyper-exponentially distributed pro-cessing times and finite buffer capacity // Sensors. – 2022. – Vol. 22(24). – P. 9909. https://doi.org/10.3390/s22249909.
  11. KLIMENOK V.I., VISHNEVSKY V. A dual tandem queue with multi-server stations and losses // Communications in Computer and Information Science. – 2016. – Vol. 608. – P. 316–325.
  12. RUBINO G. Transient analysis of Markovian queueing sys-tems: A survey with focus on closed forms and uniformiza-tion // Queueing Theory 2: Advanced Trends. – Wiley-ISTE: Hoboken, NJ, USA. – 2021. – P. 269–307.
  13. SHIN YANG WOO, KIM DONG OK, MOON DUG HEE. An approximate analysis of tandem queues with general blocking nodes // Journal of the Korean Society for Industri-al and Applied Mathematics. – 2022. – Vol. 26, Iss. 1. – P. 1–22.
  14. VISHNEVSKY V., VYTOVTOV K., BARABANOVA E., SEMENOVA O. Analysis of a MAP/M/1/N Queue with Peri-odic and Non-Periodic Piecewise Constant Input Rate // Mathematics. – 2022. – Vol. 10(10). – 1684.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).