待ち行列 想定問題 1
ある市役所の受付窓口は1つで,来庁者はポアソン到着(1時間に平均45人の割合でランダムに来る)とみなせる。1人の受付処理にかかる時間は,平均60秒の指数分布に従う。来庁者1人が列に加わってから受付処理を終えて窓口を離れるまでにかかる平均時間(平均系内滞在時間)として,最も近い値はどれか。なお,次の関係を用いてよい。
記号:λ=到着率,μ=サービス率,ρ=利用率,L=平均系内列長,W=平均系内滞在時間
ρ=λ÷μ
L=ρ÷(1-ρ)
W=L÷λ
解説
ポイント
窓口が1つの待ち行列で,来庁者が並んでから受付を終えるまでの平均時間(平均系内滞在時間)を求める問題です。
考え方と解き方
与えられた式を順に使います。答えが秒なので,単位を秒にそろえます。
- 到着率:1時間=3,600秒に45人なので,λ = 45 ÷ 3,600 = 0.0125 人/秒
- サービス率:1人60秒なので,μ = 1/60 人/秒
- 利用率:ρ = 0.0125 × 60 = 0.75
- 平均系内列長:L = 0.75 ÷ 0.25 = 3 人
- 平均系内滞在時間:W = 3 ÷ 0.0125 = 240 秒
- 確かめ:時間単位で μ=60 人/時,W=1÷(60−45)=1/15 時間=240秒。答えは ④ 240秒
ほかの選択肢
①(60秒):1人の処理時間そのものです。並んで待つ時間が入っていません。
②(80秒):3,600 ÷ 45 = 80秒で,来庁者が来る平均の間隔です。滞在時間とは別のものです。
③(180秒):240秒から処理時間60秒を引いた,並んで待つだけの平均時間です。問われているのは処理が終わるまでの時間です。
⑤(320秒):L の分子の ρ を落として 1÷(1−ρ)=4 人とし,4 ÷ 0.0125 とした値です。
覚えておくこと
- 平均系内滞在時間 W=L÷λ。式を整理すると W=1÷(μ−λ)(テキスト・覚えること)
- 単位をそろえる(全部「秒」か全部「時間」に)(テキスト・解き方)
- 時間と秒をまぜたまま計算しない(テキスト・ひっかけ)
- 来る人の平均の間隔(1÷λ)を,滞在時間と取りちがえない(テキスト・ひっかけ)
類似する過去問:令和7年度 基礎科目 I-1-5、令和元年度 基礎科目 I-1-5、平成29年度 基礎科目 I-1-1
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