Een wachtrijsysteem, ook wel wachtrij genoemd, is een model voor een systeem waarbij entiteiten (klanten, taken, pakketten, enz.) arriveren, mogelijk in een rij (wachtrij) wachten en vervolgens service ontvangen voordat ze vertrekken. Het doel ervan is om de stroom van deze entiteiten te beheren in situaties waarin het aankomstpercentage hoger is dan het servicepercentage.
Hier is een overzicht van het doel en de beschrijving:
Doel:
* Het beheren van de vraag die de capaciteit overschrijdt: Het primaire doel is om situaties aan te pakken waarin de vraag naar service (aankomsten) groter is dan de capaciteit van het systeem om die service te leveren (servicetarief). Dit voorkomt overbelasting en mogelijke systeemstoringen.
* Eerlijkheid en orde: Wachtrijsystemen zorgen voor een eerlijke en geordende service, waarbij prioriteit wordt gegeven aan entiteiten volgens een vooraf gedefinieerd beleid. Zonder wachtrij kan de aanpak 'wie het eerst komt, het eerst maalt' onmogelijk afdwingbaar zijn of uiterst inefficiënt zijn.
* Optimalisatie van hulpbronnen: Door de stroom van entiteiten te beheren, helpen wachtrijsystemen het gebruik van hulpbronnen te optimaliseren. Ze voorkomen dat hulpbronnen onbenut blijven als er geen werk is, en voorkomen dat hulpbronnen overbelast raken als er te veel werk is.
* Voorspelbaarheid en prestatieanalyse: De wachtrijtheorie biedt wiskundige hulpmiddelen om wachtrijsystemen te analyseren, waardoor voorspellingen kunnen worden gedaan over wachttijden, het gebruik van hulpbronnen en de systeemprestaties. Dit maakt een beter ontwerp en beheer van systemen mogelijk.
Beschrijving:
Een wachtrijsysteem bestaat uit verschillende belangrijke componenten:
* Aankomstproces: Definieert hoe entiteiten bij het systeem aankomen. Dit wordt vaak gemodelleerd met behulp van waarschijnlijkheidsverdelingen (bijv. Poisson-proces). Belangrijke parameters zijn onder meer het aankomstpercentage (λ) – het gemiddelde aantal aankomsten per tijdseenheid.
* Wachtrij: De wachtrij waar entiteiten wachten op service. De wachtrij heeft een specifieke capaciteit (die oneindig kan zijn) en een discipline (bijvoorbeeld FIFO - First-In, First-Out; LIFO - Last-In, First-Out; op prioriteit gebaseerd).
* Servicemechanisme: Beschrijft de service die aan entiteiten wordt verleend. Dit omvat het aantal servers, de servicetijdverdeling (bijvoorbeeld exponentiële distributie) en de servicesnelheid (μ) – het gemiddelde aantal entiteiten dat per tijdseenheid wordt bediend.
* Vertrekproces: Beschrijft hoe entiteiten het systeem verlaten nadat ze service hebben ontvangen.
Voorbeeld:
Denk eens aan een supermarktkassa.
* Aankomstproces: Klanten arriveren bij de kassa's.
* Wachtrij: De rijen klanten die wachten om bediend te worden.
* Servicemechanisme: De kassa's zelf, waarbij kassamedewerkers de service verlenen.
* Vertrekproces: Klanten die de supermarkt verlaten nadat ze hebben afgerekend.
De wachtrijtheorie biedt hulpmiddelen om dergelijke systemen te analyseren en zaken als de gemiddelde wachttijd, de gemiddelde wachtrijlengte en het servergebruik te bepalen. Deze informatie kan worden gebruikt om het aantal kassa's, de personeelsbezetting en de algehele efficiëntie van de supermarkt te optimaliseren. |