% 理發店系統的模擬（案例分析之一）
% 關鍵詞：面向事件的計算機模擬技術
clear all;
clc;
clear;


curclock=0;     % 當前時刻，動態變化
totalcustomer=0;% 總共服務的顧客數
numsrv=3;       % 服務臺的個數
srvstatus=zeros(numsrv,5); % 服務員有關數據
                           % srvstatus 第1列：服務狀態（0空閑，1正在服務）；第2列：當前服務顧客編號；
                           % 第3列：當前服務結束時刻；第4列：服務員空閑時間；第5列：服務的顧客總數

endtime =0; % 服務結束時間
waiting=[]; % 等待隊列數據
            % 第1列：顧客編號；第2列：顧客到達時刻；第3列：顧客開始接受服務時刻；
            % 第4列：接受服務時間；第5列：顧客結束服務時刻；第6列：間隔時間

cur=zeros(1,6); % 當前產生顧客的數據，對應關系同waiting
avgwaitlen=[];  % 平均等待隊長
avgwaittime =[];% 平均等待時間
aa=[];
bb=[];

    
arr_jiange=5; %平均到達間隔時間--------------------------------
ser_jiange=7; %平均服務間隔時間--------------------------------

finished=0;
numsimucustumer=input('輸入等待模擬的顧客數：') ; 
disp(' ')
disp('模擬的顧客的總人數為：')
disp(numsimucustumer)

while finished==0,
   
if totalcustomer < numsimucustumer

totalcustomer = totalcustomer+1; % 產生一個顧客的到達及其有關性質的數據
jiange= -log(rand)*arr_jiange;   % 與上一個顧客的到達的間隔時間
curclock = curclock + jiange;
cur(1)= totalcustomer ;    % 第1列：顧客編號
cur(2) = curclock;         % 第2列：顧客到達時刻
cur(6) = jiange;           % 第6列：間隔時間


%下面產生接受服務時間（可改進模型）
cur(4)= -log(rand)*ser_jiange ;  %產生顧客有關性質：這里是產生接受服務時間

%放入等待隊列
if isempty(waiting),
waiting= cur;
else
[m,n]=size(waiting);
waiting(m+1,:)= cur;
end
else
curclock = curclock + (-log(rand)*arr_jiange);
end % if totalcustomer<


%分配等待隊列（看是否有服務員空閑，如果有則分配；否則繼續執行）
%處理服務員的服務狀態
for i=1:numsrv,
if srvstatus(i,1)==1 & srvstatus(i,3) <= curclock,
srvstatus(i,1)=0;                       % 設置為空閑狀態
srvstatus(i,4)= curclock-srvstatus(i,3);% 目前已經空閑的時間
elseif srvstatus(i,1)==1 & srvstatus(i,3) > curclock,
srvstatus(i,4)= 0;                      % 沒有休息（正在忙）
else
srvstatus(i,4)= curclock-srvstatus(i,3);% 目前已經空閑的時間
end
end 

%處理服務員服務的先后順序（依據空閑時間）（精細處理）
tmp=srvstatus(:,4);
for i=1:numsrv,
[value,id]=max(tmp);
b(i)=id;
tmp(id)=0; % 已經排序了
end


%此時等待隊列必然不為空
for j=1:numsrv,
    
i=b(j); % 確定服務員的序號
if(srvstatus(i,1)==0)
%找一個顧客開始服務，同時計算該顧客什么時候接受服務，結束服務；
[m,n]=size(waiting);
if m==0,
break;
end

if waiting(1,5)==0,%還沒有開始接受服務
waiting(1,3)= curclock;
waiting(1,5)= waiting(1,3)+waiting(1,4);%結束時刻
srvstatus(i,1)=1;             % 設置為忙狀態
srvstatus(i,2)=waiting(1,1);  % 顧客編號
srvstatus(i,3)= waiting(1,5); % 結束時刻
srvstatus(i,5)=srvstatus(i,5)+1;%又服務了一個顧客
%計算等待時間
avgwaittime(end+1) = waiting(1,3)-waiting(1,2);

aa(end+1)=waiting(1,2);% 統計每個人的到達時間

disp(sprintf('間隔時間(%8.2f) 顧客編號：%5d 接受服務員（%4d）服務(到達時刻%10.2f)',waiting(1,6),waiting(1,1),i,waiting(1,2)))

endtime=max(endtime,waiting(1,5));
bb(end+1)=endtime;% 統計每個人的服務完成時間

waiting(1,:)=[];  % 從等待隊列中離開
end
end % if

end % for


[m,n]=size(waiting);
%計算隊長（這里的計算式子可以參考排隊論有關術語進行確定）
if totalcustomer < numsimucustumer
avgwaitlen(end+1)=m;
end
if sum(srvstatus(:,5))>=numsimucustumer,%隊列為空，結束
finished=1;
end


end % while

disp('服務顧客數：')
disp(srvstatus(:,5)')
disp('平均隊長');
disp(mean(avgwaitlen));
disp('運行時間（毫秒，秒）');
disp(sprintf('%8.f%8.f',curclock,curclock/60));
disp('平均等待時間（分鐘）');
disp(mean(avgwaittime ));
disp('結束時間（分鐘）');
disp(endtime );
 figure
 plot(avgwaitlen)
 title('平均隊長')
 xlabel('達到的人數')
 
 figure
 plot(avgwaittime)
 title('平均等待時間');
 xlabel('達到的人數')
 
 figure
 t=1:numsimucustumer;
 plot(aa,t,'r-',bb,t,'g --')
 title('到達時間(紅線)與離開時間(綠線)的比較')
 xlabel('時間')
 ylabel('第幾個人');
 
 maxqueue=max(avgwaitlen);% 最大隊長