Joint Queue-Length Distribution for the Non-Preemptive Multi-Server Multi-Level Markovian Priority Queue
针对任意级数的非抢占式多服务器 M/M/c Markov 优先队列,本文提出不动点迭代并推导多元概率生成函数,首次给出联合队列长度分布及联合 PMF 的显式计算方法。
2023-11-02 math.PR
A two-queue Markovian polling system with two priority levels in the first queue
在本文中,我们处理一个两个队列的轮询系统参加了一个单一的服务器。服务器根据马尔可夫路由机制访问队列。第一排有两类顾客。每个队列中的客户都按照穷举原则提供服务。对于该模型,我们研究了客户联合数量、周期时间和等待时间。我们也致力于推导出精确的渐近的缩放延迟在繁忙的交通情况。此外,在马尔可夫轮询系统中首次讨论了具有大切换时间的标度延迟。最后,我们提供了一些模拟来支持渐近结果。
2014-11-02 math.PR
Mean Waiting Times in Discrete-Time Priority Queues with Geometrically Distributed Idle Periods
The University of Osaka(大阪大学)
本文研究了由K个独立的马尔可夫到达流驱动的离散时间优先级单服务队列中顾客的平均等待时间,考虑了具有几何分布空闲期的预占和非预占优先级队列,推导出各类顾客的平均等待时间的显式公式。
2026-04-26 math.PR
Analytic Approach to the Non-Preemptive Markovian Priority Queue
本文用复围道积分与有限和解析求解非抢占式马尔可夫优先队列的联合及边缘队列长度分布,并关联等待时间与大队列渐近性。
2023-12-07 math.PR
Sample-path large deviations for tandem and priority queues with Gaussian inputs
本文研究了高斯流在排队网络中的复用问题。单个节点是一个有用但通常不完整的设置,我们将研究更高级的模型。我们专注于(两个节点)串联排队,由大量的高斯输入。当服务速率和两个节点的缓冲区大小适当缩放时,Schilder的样本路径大偏差定理可以用来计算第二队列的溢出概率的渐近性.更具体地说,我们推导出这个溢出概率的指数衰减率的下界,并提出了一个明确的条件,下界,以匹配确切的衰减率。实例表明,这个条件适用于广泛的常用高斯输入。本文的最后一部分集中在一个模型的一个单一的节点,配备了优先级调度策略。我们表明,分析的串联排队直接结转到这个优先级排队系统。
2005-05-11 math.PR
Tail Asymptotics for the $M_1,M_2/G_1,G_2/1$ Retrial Queue with Priority
具有复结构的随机网络是许多重要应用的关键建模工具。在本文中,我们考虑一种特殊类型的网络:具有优先权的再审判决系统。这种类型的嵌入式系统在各种应用中都很重要,包括电信和具有大数据的计算机管理网络。对于这类系统,我们提出了一种详细的随机分解方法,研究了具有两类(Type-1和Type-2)顾客的重试排队系统稳态顾客数尾概率的渐近行为,其中Type-1顾客(在一个队列中)对Type-2顾客(在一个轨道中)具有非强占型优先权.在假设1型客户的服务时间有一个规律变化的尾巴和2型客户的服务时间有一个尾巴轻于1型客户的情况下,我们得到了尾渐近性质的客户数在队列中,并在轨道上,分别为服务器的状态的条件下,在一个详细的随机分解方法。尾渐近性质经常被用作近似各种性能指标和构造计算的数值算法的关键工具。
2019-01-16 math.PR
Tail Quantile Estimation for Non-preemptive Priority Queues
受计算和通信系统中应用的启发,我们研究了当p接近1时,具有非强占型优先权的单服务器多类排队系统中稳态逗留时间的p分位数估计问题。这个问题的主要挑战在于从尾事件进行有效的采样。为了解决这个问题,我们开发了一个再生模拟算法与重要性采样。此外,我们建立了估计量构造置信区间的中心极限定理。数值实验表明,我们的算法优于基准模拟方法。我们的结果有助于文献中的稀有事件模拟的嵌入系统。
2022-07-08 math.PR
Fixed points for multi-class queues
伯克定理可以看作是指数型单服务台排队的不动点定理;当到达过程是泊松过程时,离开过程与到达过程具有相同的分布。我们认为,这一结果的扩展到多类型的队列中,不同类型的客户有不同的优先级。我们工作的一个模型,其中包括离散时间和连续时间的M/M/1队列,以及队列与指数或几何服务批次发生在离散时间或在点的泊松过程。不动点的结果证明了串联队列,这是以前建立的一种类型的M/M/1系统的可扩展性。一些固定点的结果已经推导出作为一个后果的建设的固定分布的多类型的相互作用的粒子系统,我们解释了这两个框架之间的联系。不动点对于低优先级客户具有有趣的“聚类”属性。一个极端的例子是布朗队列,其中低优先级的工作只发生在一组度量为0的时间(并且对应于高优先级工作的时间长度过程的本地时间过程)。
2010-03-15 math.PR
High-Priority Expected Waiting Times in the Delayed Accumulating Priority Queue with Applications to Health Care KPIs
我们提供了第一个解析表达式的期望等待时间的高优先级客户在延迟APQ利用经典的守恒律的工作守恒队列。此外,我们描述了一种算法来计算低优先级和高优先级客户的预期等待时间,这只需要截断的总和,在我们的实验中迅速收敛。这些见解是用来证明积累率和延迟水平应如何选择由医疗保健从业者,以优化共同的关键绩效指标(KPI)。特别是,我们证明,对于某些非平凡的KPI,一个累积的优先排队的延迟为零总是可取的。最后,我们提出了一个详细的调查质量的指数逼近的高优先级的等待时间分布,我们用它来优化选择的两个类的等待时间分布的参数。
2022-02-10 math.OC math.PR
Strategic Queues with Priority Classes
Luiss University(卢伊斯大学)
研究先到先服务机制下有两类顾客的策略性M/M/1排队模型,顾客能决定是否加入、离开队列,A类有优先级。通过研究均衡策略,比较社会最优受或不受优先级约束时的均衡结果与社会最优。
2026-07-09 cs.GT math.PR
A Stochastic Fluid Model Approach to the Stationary Distribution of the Maximum Priority Process
针对传统优先级队列无法满足低优先级类别等待时间性能目标的问题,提出将最大优先级过程映射为串联流体队列,从而首次得到其服务开始时刻平稳分布的显式表达式。
2023-09-06 math.PR
A Two-Queue Polling Model with Two Priority Levels in the First Queue
在本文中,我们考虑一个单服务器循环轮询系统由两个队列。在访问连续的队列之间,服务器会延迟一个随机的切换时间。两种类型的客户到达第一队列:高优先级和低优先级客户。对于这种情况,考虑以下服务规程:门控、全局门控和穷举。我们研究的周期时间分布,等待时间为每种客户类型,联合队列长度分布在轮询时刻,稳态边际队列长度分布为每种客户类型。
2014-08-01 cs.PF math.PR
An Infinite Dimensional Model for a Many Server Priority Queue
我们考虑一个马尔可夫多服务器排队系统,其中客户被抢先调度根据外生分配的优先级。优先级是随机分配的连续的概率测量,而不是一个离散的,因此,队列建模的无限维随机过程。我们分析了系统的平衡行为,并提供了几个结果。我们推导出的Radon-Nikodym衍生物(相对于勒贝格措施)的措施,描述了系统中的客户优先级的平均分布;我们提供了一个公式的预期逗留时间的客户作为他的优先级的函数;我们提供了一个公式的预期等待时间的客户作为他的优先级的函数。我们验证了我们的理论分析与离散事件模拟。我们讨论了如何推广我们的每一个结果以前的工作无限维模型的单服务器优先级队列。
2016-12-07 cs.PF math.PR
Applications of the $M^X/\text{semi-Markov}/1$ queue to road traffic
具有多个客户类型和半马尔可夫服务时间的单服务器队列,有时被称为$M/SM/1$队列,自从Neuts在1966年提出以来,已经得到了很好的研究。在本文中,我们将此模型的扩展,批量到达和特殊的第一次服务,道路交通情况下,涉及多个流的冲突交通。特别是,我们使用它在间隙接受模型的情况下,低优先级的流量需要交叉(或根据应用程序,合并)另一个更高优先级的流量。传统上,间隙接受模型基于具有例外的第一服务的$M/G/1$队列,在该应用领域中通常称为$M/G2/1$队列。在早期的研究中,我们展示了如何$M^X/SM/1$队列与特殊的第一个服务可以应用在这种情况下,扩展模型与驱动程序的不耐烦和更现实的合并行为。在本文中,我们将展示如何使用相同的嵌入系统来模拟马尔可夫调制泊松到达过程的高优先级的交通流。由于其灵活性,该到达过程在该应用中非常相关,特别是因为它允许对车辆的队列形成进行建模。这些高优先级车辆的相关到达间隔时间导致两个随后的低优先级车辆的合并时间也变得相关(因为它们对应于基础排队模型中的服务时间)。我们推导出任意客户的等待时间和逗留时间分布,表明这些取决于批内客户的位置,以及批中第一个客户的类型。
2018-12-06 math.PR
An Infinite Dimensional Model for A Single Server Priority Queue
我们考虑一个马尔可夫单服务器队列中的客户抢先调度外生分配的优先级。在我们的模型的新颖之处在于,优先级是随机分配的连续概率测度,而不是一个离散的。由于优先级是从一个连续的,队列是由一个测量值的随机过程建模。我们分析了这个过程的稳态行为,并提供了几个结果。我们推导出一个措施,描述了系统中的客户优先级的平均分布;我们提供了一个公式的预期逗留时间的客户作为他的优先级的函数;我们提供了一个公式的预期等待时间的客户作为他的优先级的函数。我们解释这些定量的结果,并给出了一个定性的理解优先级如何影响个别客户以及他们如何影响系统作为一个整体。仿真结果验证了理论分析的正确性。我们还讨论了未来工作的一些方向。
2016-09-26 cs.PF math.PR
A Polling Model with Multiple Priority Levels
在本文中,我们考虑一个单服务器循环轮询系统。在访问连续的队列之间,服务器会延迟一个随机的切换时间。在每个队列中为客户提供服务的顺序由在其到达时分配给每个客户的优先级确定。对于这种情况,考虑以下服务规程:门控、穷举和全局门控。我们研究的周期时间分布,等待时间为每个客户类型,联合队列长度分布的所有优先级在所有队列在轮询时期,和稳态边际队列长度分布为每个客户类型。
2014-08-01 cs.PF math.PR
Asymptotic Product-form Steady-state for Multiclass Queueing Networks with SBP Service Policies in Multi-scale Heavy Traffic
研究多类排队网络在静态缓冲优先级服务策略及多尺度重流量下的平稳分布,证明其收敛到指数分布的乘积形式,并给出均匀矩界成立的充分条件。
2024-11-05 math.PR
Mixed Gated/Exhaustive Service in a Polling Model with Priorities
在本文中,我们考虑一个单服务器轮询系统的切换时间。我们引入了一个新的服务纪律,混合门控/穷举服务,可用于两种类型的客户队列:高和低优先级的客户。在服务器开始访问这样的队列时,在所有客户后面设置一个门。高优先级客户获得优先级,因为他们总是在任何低优先级客户之前得到服务。但是高优先级客户比低优先级客户有第二个优势。低优先级的客户根据门控服务原则提供服务,即在此访问期间,仅为站在大门前的客户提供服务。相比之下,在队列的访问期间到达的高优先级客户被允许通过门,并且所有低优先级客户在门之前。我们研究的周期时间分布,等待时间分布为每个客户类型,联合队列长度分布的所有优先级在所有队列在轮询时期,和稳态边际队列长度分布为每个客户类型。通过数值算例说明了混合门控/穷举服务规则可以显著减少高优先级作业的等待时间。在许多情况下,对低优先级客户的等待时间有最小的负面影响,但值得注意的是,事实证明,在具有较大切换时间的轮询系统中,甚至可以对低优先级客户的等待时间有积极的影响。
2014-08-01 cs.PF math.PR
Many-Server Queues with Random Service Rates in the Halfin-Whitt Regime: A Measure-Valued Process Approach
我们考虑具有异质指数服务器和更新到达的多服务器排队系统。每个服务器的服务率是从给定分布中抽取的随机变量。我们开发了一个框架,用于分析这些队列在随机环境中使用概率测度值随机过程的高负荷服务限制。我们介绍了测量值的公平性过程,它表示的比例累积空闲的服务器所经历的利率下降的支持服务率的Borel子集。可以看出,这些公平过程不收敛于通常的Skorokhod- $J_1$拓扑结构,因此,我们引入了一个新的概念,这些过程的转移版本的基础上的收敛。我们还介绍了一些有用的鞅来确定不同的路由策略下的限制公平过程。
2019-05-10 math.PR
Reflected diffusions defined via the extended Skorokhod map
这项工作介绍了扩展Skorokhod问题(ESP)和相关的扩展Skorokhod映射(ESM),使反射扩散,不一定是半鞅的路径建设。粗略地说,给定R^J中的开连通集的闭包G,在G的边界上的每个点x处指定的R^J中的非空凸锥d(x),以及在R^J中取值的cadlag轨迹d(x),ESM定义了在G中取值的cadlag轨迹d(x)的约束版本d(x),并且使得d(x(u))在任何区间[s,t]上的增量位于方向d(x(u))的闭凸包中,u in(s,t)。ESP的一般确定性性质首先建立在唯一的假设下,d(.)现在关门了其次,对多面体区域上的一类多维ESP,建立了相应的随机微分方程的路径唯一性和强解的存在性。此外,还证明了这些反射扩散是[0,τ_0]上的半鞅,其中τ_0是到达d(x)包含直线的边界上的点集x的时间。研究这类反射扩散的一个动机是,它们是在高负荷服务中使用所谓的广义处理器共享规则的排队网络的近似。
2006-10-03 math.PR
Sample Path Moderate Deviation Principle for Queues with Waiting-time Dependent Interarrival and Service Times
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Rice University(莱斯大学)
该研究针对等待时间依赖到达间隔与服务时间的单服务台队列,建立样本路径中偏差原理,明确了两种情形下的速率函数,采用鞅技术完成分析。
2026-08-06 math.PR
Adversarial blockchain queues and trading on a CFMM
我们描述了一个合理的概率模型,用于区块链加密环境,在这个环境中,理性的、利润最大化的加密者对包含有效载荷的传入消息施加对抗性纪律,该有效载荷对机器中的状态转换进行编码。该模型可以专门应用于具有固定或可变块时间的链,具有“诚实”队列的传统优先排队规则,或对抗性公共mempools。我们发现的条件下,该模型的行为作为一个批量服务队列的优先级纪律,并推导出实用的表达式的相对块和消息数的事务。我们在CFMM DEX订单的上下文中研究了这种设置,其中用户收到的执行价格可能对其在链中的定位非常敏感-特别是,对于在订单创建时不知道的先前执行的一串交易。我们推导出统计模型的价格影响,这个订单流的存在和不存在的MEV提取活动。
2023-02-16 cs.GT math.PR q-fin.TR
An asymptotically optimal policy and state-space collapse for the multi-class shared queue
本文研究了具有有限共享缓冲区的多类G/G/1排队系统。有任务接纳和服务器调度控制,其目的是最大限度地减少成本,其中包括保持和拒绝组件。我们构造了一个策略,是在繁忙的交通限制渐近最优。该策略源于Harrison-Taksar(HT)自由边界问题的解,并由单个自由边界点表示。我们表明,HT问题的解决方案转化为长度的过程遵循一个特定的{ \it三角}形式。这种形式意味着与已知的$cμ$优先级规则不同的长度控制策略,并且具有新颖的结构。我们认为,我们利用的概率方法可以成功地应用于解决云计算中的调度和接纳问题。
2015-08-27 cs.PF math.PR
Optimal control of Markov-modulated multiclass many-server queues
研究了到达率、服务率和放弃率均由有限状态马尔可夫过程调制的多类多服务台排队系统。我们假设系统运行在“平均”Halfin-Whitt制度,这意味着它是临界加载的平均意义上,虽然不一定在每个状态的马尔可夫过程。我们证明了在任何静态优先策略下,马尔可夫调制扩散标度排队过程是几何遍历的。这是通过采用相关的泊松方程的解决方案,以构建一个合适的李雅普诺夫函数。建立了扩散尺度排队过程的泛函中心极限定理,证明了该极限过程是具有分段线性漂移和常数协方差阵的受控扩散过程.我们解决无限时域贴现和长期平均(遍历)最优控制问题,并建立渐近最优性。
2018-08-13 math.OC math.PR