一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，包括以下步驟，采集若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和等待時間，并生成顧客等待時間表，顧客到來時記錄顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時的隊長，獲取顧客需要排隊等待的信息，并利用顧客等待時間表計算該顧客的等待時間，然后獲取排隊顧客接受服務(wù)的信息，記錄該排隊顧客的真實等待時間，并重新計算剩余的排隊顧客需要等待的時間，循環(huán)操作直至一個服務(wù)周期結(jié)束。本發(fā)明的優(yōu)點是精確性高，避免出現(xiàn)預(yù)測誤差，便于顧客合理安排時間，提高了時間利用率，同時能夠隨時根據(jù)顧客排隊信息對其等待時間進(jìn)行修正，避免顧客錯過服務(wù)機(jī)會，降低了空號率。
【專利說明】—種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，屬于控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活和工作中，排隊是一種非常普遍的現(xiàn)象，顧客在排隊過程中經(jīng)常會遇到勞累、擁擠和混亂等現(xiàn)象。目前排隊機(jī)被廣泛應(yīng)用于銀行、醫(yī)院、餐廳等多個領(lǐng)域，能夠很好的解決顧客在排隊時所遇的問題，為顧客提供一個較為公平和舒適的排隊方式。然而，現(xiàn)有的排隊機(jī)通常只能提供等待人數(shù)的信息，不能預(yù)估顧客需要等待的時間，顧客只能自己大概估計等待時間，往往會出現(xiàn)很大的誤差，造成長時間等待或錯過服務(wù)機(jī)會。專利號為200710027670.2的中國專利公開了一種智能排隊叫號系統(tǒng)，可根據(jù)排隊論方法預(yù)測顧客等待的時間，然后在號碼紙上打印出顧客的返回時段，顧客取號后可以離開現(xiàn)場處理其他事物，只需在號碼紙上建議的時段返回現(xiàn)場，以達(dá)到合理安排時間的目的，同時避免顧客錯過服務(wù)機(jī)會。但是這種方法強(qiáng)調(diào)的是針對過號重排現(xiàn)象提出的二次排隊模型，對預(yù)測等待時間的精確性要求低，并且不能根據(jù)最新的排隊信息對顧客的等待時間及時進(jìn)行修正，一旦對某個顧客等待時間的預(yù)測出現(xiàn)誤差，其后每一位顧客的等待時間均會受到誤差影響，即誤差具有累積效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，能夠根據(jù)最新的排隊信息對顧客的等待時間進(jìn)行修正，以避免對顧客等待時間的預(yù)測出現(xiàn)誤差。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來解決技術(shù)問題，一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，該方法的裝置包括輸入裝置，用于輸入顧客到來前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間信息；信息采集裝置，用于采集顧客到達(dá)信息和排隊顧客接受服務(wù)信息；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集到來顧客信息，并記錄該顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間；表格自動生成模塊，用于統(tǒng)計一個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間，并生成顧客等待時間表；計算模塊，用于從顧客等待時間表獲取數(shù)據(jù)并根據(jù)所述數(shù)據(jù)計算到來顧客需要等待的時間；檢測模塊，用于獲取顧客信息并對顧客的狀態(tài)進(jìn)行判斷；顯示模塊，用于輸出顯示計算模塊獲取的到來顧客預(yù)測等待時間；中央處理器，用于接受數(shù)據(jù)采集模塊、表格自動生成模塊、信息采集模塊、計算模塊、檢測模塊和顯示模塊發(fā)出的信息，對信息進(jìn)行處理并協(xié)調(diào)分配各模塊的運(yùn)行工作；還包括與中央處理器連接的打印裝置，用于打印到來顧客的預(yù)測等待信息；該方法包括以下步驟:
[0005]步驟一數(shù)據(jù)采集模塊采集輸入裝置輸入的顧客到達(dá)前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間，并傳送至表格自動生成模塊，表格自動生成模塊生成包含顧客到達(dá)前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)每一個歷史顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間信息的顧客等待時間表，并將顧客等待時間表輸送至中央處理器；
[0006]步驟二信息采集裝置將顧客到來信息發(fā)送至中央處理器，中央處理器處理后將該到來顧客的信息傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時的隊長，進(jìn)入步驟三；
[0007]步驟三檢測模塊獲取到來顧客需要排隊等待的信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器根據(jù)該信號進(jìn)行處理并控制計算模塊利用顧客等待時間表計算該顧客的預(yù)測等待時間并將預(yù)測等待時間傳送至顯示模塊由其顯示輸出，進(jìn)入步驟四；
[0008]步驟四信息采集裝置獲取排隊顧客接受服務(wù)的信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器接到信號后計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間并將該真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該接受服務(wù)顧客的真實等待時間，并由中央處理器控制計算模塊重新計算剩余的每一位排隊顧客需要等待的時間；
[0009]步驟五循環(huán)操作步驟二至四，直至一個服務(wù)周期結(jié)束。這樣，提供了一種基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的顧客等待時間獲取方法，可靠性和實用性高，不僅為顧客提供了準(zhǔn)確的排隊等待時間，還可以根據(jù)顧客接受服務(wù)的情況，當(dāng)有排隊顧客出隊時自動調(diào)整剩余顧客的等待時間，進(jìn)而使顧客在排隊過程中隨時獲知新的等待時間，避免對顧客等待時間的預(yù)測出現(xiàn)
誤差。
[0010]本發(fā)明通過以下技術(shù)措施來解決技術(shù)問題:
[0011]上述步驟一中所述生成顧客等待時間表的步驟具體包括:
[0012]㈠輸入裝置將一個歷史服務(wù)周期內(nèi)每一個歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，分別記為Lni和Ati，并傳送至表格生成模塊，表格生成模塊生成顧客等待時間表格Ktpiii, AtiM,其中i為正整數(shù)；
[0013](二)表格生成模塊采用輸入的數(shù)據(jù)對所述顧客等待時間表格進(jìn)行填充，得到第一周期顧客等待時間表；
[0014]㈢重復(fù)執(zhí)行步驟㈠和㈡的操作m — I次，得到對應(yīng)的第二、第三、第四…第m周期顧客等待時間表，表格生成模塊將第一、第二、第三…第m周期顧客等待時間表自然連接，得到基于m個周期的顧客等待時間表。其中m可為10~100。
[0015]進(jìn)一步的，在所述步驟(二)中，表格生成模塊對顧客等待時間表進(jìn)行填充時，對于沒有顧客到來的時刻，將該時刻的到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的等待時間。
[0016]上述步驟二中，獲取顧客到來信息的步驟為:將到來的顧客信息記為X，且設(shè)有顧客到來的狀態(tài)為1，沒有顧客到來的狀態(tài)為0，中央處理器調(diào)信息采集裝置采集的顧客到來信息，并根據(jù)(7)式對是否有顧客到來進(jìn)行判斷，
[0017]X=I (7)
[0018]若X= 1，有顧客到來，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時隊長，進(jìn)入步驟三，若X = 0，沒有顧客到來，操作結(jié)束，進(jìn)入步驟四。
[0019]上述步驟三中，獲取顧客需要排隊等待信息的步驟為:設(shè)到來顧客到達(dá)時的隊長為n，檢測模塊通過中央處理器從數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)顧客到達(dá)時的隊長，并根據(jù)⑴式對顧客是否需要排隊等待進(jìn)行判斷，
[0020]η > O (I)[0021]若1! > 0，顧客需要排隊等待，計算模塊獲取該顧客需要等待的時間并將該預(yù)測等待時間傳送至顯示模塊輸出顯示，若η = 0，顧客無需等待，可直接接受服務(wù)，操作結(jié)束，進(jìn)入步驟四。
[0022]進(jìn)一步的，所述計算模塊獲取顧客預(yù)測等待時間的具體步驟為:
[0023]①設(shè)到來顧客的到達(dá)時刻為t，計算模塊通過中央處理器從數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)顧客到達(dá)時刻并將該顧客的到達(dá)時刻與顧客等待時間表中的歷史顧客到達(dá)時刻相匹配，從顧客等待時間表中找出與該顧客到達(dá)時刻相符的數(shù)據(jù)，得到第一數(shù)組Kt，nk，Atk)}，設(shè)k =1，2…M，其中M為第一數(shù)組的元素個數(shù)，其中nk為從顧客等待時間表中找出的其歷史到達(dá)時刻與t相同的歷史顧客到達(dá)時隊長，Atk為從顧客等待時間表中找出的其歷史到達(dá)時刻與t相同的歷史顧客等待時間；
[0024]②在第一數(shù)組中找出符合nk e [n-x, n+x]條件的數(shù)據(jù)，得到第二數(shù)組{(t, rij, Δ tj)},設(shè)X = O,且j = I, 2…N,其中N為第二數(shù)組的元素個數(shù)；
[0025]③計算模塊根據(jù)⑵式對是否計算該到來顧客的預(yù)測等待時間進(jìn)行判斷，
[0026]N≥b (2)
[0027]其中b為預(yù)設(shè)值，是用于預(yù)測該顧客等待時間的歷史數(shù)據(jù)個數(shù)，可根據(jù)顧客流量以及要求預(yù)測的時間準(zhǔn)確性而定，由輸入裝置通過數(shù)據(jù)采集模塊輸入至中央處理器，再由計算模塊從中央處理器調(diào)b值，若N ≥ b，則進(jìn)入步驟④，否則，設(shè)X = x+1，返回步驟②；
[0028]④設(shè)到來顧客的預(yù)測等待時間為△ t。，計算模塊根據(jù)⑶式計算該顧客需要等待的時間，
[0029]Δ tc = Σ Wj Δ tj (3)
[0030]其中，Wj為權(quán)重,且Wj = 1/N, j = I,...N, Δ t」為經(jīng)過步驟①和②兩次篩選后得到的歷史顧客等待時間，j = I,...N(N為上述第二數(shù)組的元素個數(shù)N)。
[0031]上述步驟四中，獲取排隊顧客接受服務(wù)信息的步驟包括:將排隊顧客信息記為Y，且設(shè)有排隊顧客接受服務(wù)的狀態(tài)為1，沒有排隊顧客接受服務(wù)的狀態(tài)為0，中央處理器調(diào)信息采集裝置采集的排隊顧客信息并根據(jù)⑷式對是否有排隊的顧客接受服務(wù)進(jìn)行判斷，
[0032]Y=I (4)
[0033]若Y= 1，有排隊顧客接受服務(wù)，中央處理器根據(jù)(8)式計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間并將該真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集塊，
[0034]Δ tr = T — t (8)
[0035]其中為接受服務(wù)顧客的真實等待時間，t為接受服務(wù)顧客的到達(dá)時刻，T為接受服務(wù)顧客接受服務(wù)的時刻，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該接受服務(wù)顧客的真實等待時間后將該接受服務(wù)顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時隊長和真實等待時間傳送至表格生成模塊，并由計算模塊重新計算剩余的排隊顧客需要等待的時間，若Y = 0，沒有排隊的顧客接受服務(wù)，操作結(jié)束，返回步驟二。
[0036]進(jìn)一步的，所述重新計算剩余顧客等待時間的步驟具體包括:
[0037]a.設(shè)接受服務(wù)顧客的隊數(shù)為n'，計算模塊根據(jù)(5)式對排隊等待的顧客狀態(tài)進(jìn)行判斷，
[0038]η— η' >0 (5)
[0039]其中η、η'為正整數(shù)，若η— η' > 0，顧客接受服務(wù)后當(dāng)前隊伍的隊長大于零，有顧客等待服務(wù)，進(jìn)入步驟b，若η — n' = O，此時沒有顧客等待服務(wù)，操作結(jié)束，返回步驟-* ;
[0040]b.將剩余排隊顧客的修正等待時間設(shè)為Atf，計算模塊根據(jù)(6)式對剩余排隊顧客的等待時間進(jìn)行修正，然后返回步驟二，
[0041]Δ tf = a Δ t cf+(l_a) ( Δ tr — Δ tc) (6)
[0042]其中，Atci是剩余排隊顧客修正前的預(yù)測等待時間，a是修正前預(yù)測等待時間在修正時的權(quán)重，一種簡單的取法是a = 0.5，另外也可將a賦初值后采用自適應(yīng)的方法進(jìn)行調(diào)整，為接受服務(wù)顧客的真實等待時間，At。為接受服務(wù)顧客的預(yù)測等待時間，f = 1，
2,…η — n' ο
[0043]再進(jìn)一步的，在所述步驟a前還具有以下步驟:數(shù)據(jù)采集模塊記錄接受服務(wù)顧客的真實等待時間Atp及其到達(dá)時刻t和到達(dá)時對長n，并傳送至表格自動生成模塊生成數(shù)據(jù)(t, η, Δ tr)。
[0044]更近一步的，還包括步驟六采用一個結(jié)束的服務(wù)周期的數(shù)據(jù)對顧客等待時間表進(jìn)行更新，其具體步驟包括:
[0045]c.表格自動生成模塊根據(jù)一個結(jié)束的服務(wù)周期內(nèi)記錄每一個顧客的數(shù)據(jù)(t，n, Atr)生成新顧客等待時間數(shù)組Kt^ni, Δ tri)}；
[0046]d.對顧客等待時間數(shù)組進(jìn)行填充，并且對于沒有顧客到來的時刻，將其到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的等待時間，得到新一周期顧客等待時間數(shù)組；
[0047]e.將顧客等待時間表中的第一周期顧客等待時間數(shù)組刪除，并將新一周期顧客等待時間數(shù)組增添到顧客等待時間表的尾部，生成新的顧客等待時間表。
[0048]本發(fā)明的優(yōu)點是在顧客到來時能夠初步預(yù)測顧客的等待時間，并且預(yù)測的精確性高，避免出現(xiàn)預(yù)測誤差，便于顧客合理安排時間，提高了時間利用率，同時能夠隨時根據(jù)顧客排隊信息對其等待時間進(jìn)行修正，避免顧客錯過服務(wù)機(jī)會，降低了空號率，最終提高了服務(wù)質(zhì)量，避免顧客因長時間排隊引起的不滿或流失問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1為本發(fā)明的工作流程圖。
[0050]圖2為本發(fā)明中獲取及修正顧客等待時間的流程圖。
[0051]圖3為本發(fā)明中預(yù)測顧客等待時間的流程圖。
[0052]圖4為本發(fā)明的裝置原理圖。
【具體實施方式】
[0053]本發(fā)明用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，包括下面步驟:步驟一數(shù)據(jù)采集模塊采集由輸入裝置輸入的新到來顧客到達(dá)前I~100個歷史服務(wù)周期(一般一個歷史服務(wù)周期可設(shè)置為一天)內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間等信息，并傳送至表格自動生成模塊，由表格自動生成模塊生成包含I~100個歷史服務(wù)周期內(nèi)每一個歷史顧客到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間等信息的顧客等待時間表，并將顧客等待時間表輸送至中央處理器儲存；步驟二采用信息采集裝置獲取顧客到來信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器再將到來顧客信息發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時的隊長，進(jìn)入步驟三；步驟三采用檢測模塊獲取到來顧客需要排隊等待的信息后，發(fā)送處理信號至中央處理器，中央處理器根據(jù)該處理信號發(fā)送信息至計算模塊，控制計算模塊利用顧客等待時間表預(yù)測該顧客的等待時間并將預(yù)測等待時間傳送至顯示模塊由其顯示輸出，并由打印裝置打印，進(jìn)入步驟四；步驟四采用信息采集裝置塊獲取排隊顧客接受服務(wù)的信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器收到信號后計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間并將真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的真實等待時間后將該接受服務(wù)顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時隊長和真實等待時間發(fā)送至表格自動生成模塊，同時中央處理器控制計算模塊重新計算剩余的每一位排隊顧客需要等待的時間，以對剩余排隊顧客的等待時間進(jìn)行修正；步驟五循環(huán)操作步驟二至四，直至一個服務(wù)周期結(jié)束。
[0054]實施例一
[0055]如 圖4所示，本實施例的裝置包括輸入裝置，用于輸入顧客到來前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間信息；信息采集裝置，用于采集顧客到達(dá)信息和排隊顧客接受服務(wù)信息；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集到來顧客信息，并記錄該顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間；表格自動生成模塊，用于統(tǒng)計一個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間，并生成顧客等待時間表；計算模塊，用于從顧客等待時間表獲取數(shù)據(jù)并根據(jù)所述數(shù)據(jù)計算到來顧客需要等待的時間；檢測模塊，用于獲取顧客信息并對顧客的狀態(tài)進(jìn)行判斷；顯示模塊，用于輸出顯示計算模塊獲取的到來顧客預(yù)測等待時間；中央處理器，用于接受數(shù)據(jù)采集模塊、表格自動生成模塊、信息采集模塊、計算模塊、檢測模塊和顯示模塊發(fā)出的信息，對信息進(jìn)行處理并協(xié)調(diào)分配各模塊的運(yùn)行工作；還包括與中央處理器連接的打印裝置，用于打印到來顧客的序號、到達(dá)時間、到達(dá)時隊長和預(yù)測等待時間等信息。
[0056]本實施例用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，如圖1所示，包括以下三個步驟:S1.采集數(shù)據(jù)，生成顧客等待時間表；S2.在一個服務(wù)周期內(nèi)，利用顧客等待時間表預(yù)測顧客等待時間；S3.—個服務(wù)周期結(jié)束后，用該周期的數(shù)據(jù)更新顧客等待時間表。在步驟SI中，數(shù)據(jù)采集模塊通過輸入裝置輸入采集顧客到達(dá)前的一個歷史服務(wù)周期(一般一個周期為一天)內(nèi)的每一個歷史顧客的到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間等歷史數(shù)據(jù)，分別記為\，1^和Ati，并將歷史數(shù)據(jù)傳送至表格自動生成模塊，采用表格自動生成模塊生成顧客等待時間表格Kkni, Ati)}，其中i為正整數(shù)，表示一個服務(wù)周期內(nèi)到達(dá)的顧客數(shù)，又為數(shù)組Kkni, AtiM的元素個數(shù)，然后表格自動生成模塊采用所統(tǒng)計的歷史數(shù)據(jù)對顧客等待時間表格進(jìn)行填充，就得到第一周期顧客等待時間表，填充時對于沒有顧客到來的時亥IJ，將此時的到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客的等待時間，然后重復(fù)執(zhí)行采集統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)、生成并填充顧客等待時間表等步驟49次，得到對應(yīng)的第二、第三、第四…第49周期顧客等待時間表，將第一、第二、第三…第50周期顧客等待時間表自然連接，最后得到基于50個歷史周期的顧客等待時間表。
[0057]圖2給出了本實施例的步驟S2中獲取及修正顧客等待時間的實現(xiàn)流程，其具體的實現(xiàn)如下所述:
[0058]首先，要判斷是否有顧客到來，具體為將到來的顧客信息標(biāo)記為X，且設(shè)有顧客到來的狀態(tài)為1，沒有顧客到來的狀態(tài)為O，中央處理器調(diào)信息采集裝置采集的到來顧客信息，并根據(jù)(7)式(即X = I)對是否有顧客到來進(jìn)行判斷，當(dāng)X = I時，有顧客到來，中央處理器控制數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻t和到達(dá)時隊長η。其次，獲取到來顧客是否需要排隊等待的信息，此時檢測模塊通過中央處理器從數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)顧客到達(dá)時的隊長η，并根據(jù)⑴式(即η>0)對顧客是否需要排隊等待進(jìn)行判斷，當(dāng)η > O時，顧客需要排隊等待，中央處理器控制計算模塊計算獲取該顧客需要等待的時間Λ tc并將該預(yù)測等待時間Λ tc傳送至顯示模塊后輸出顯示，同時中央處理器控制打印機(jī)打印該顧客的預(yù)測等待時間。然后，獲取排隊顧客是否接受服務(wù)的信息，將排隊顧客標(biāo)記為Y，且設(shè)排隊顧客接受服務(wù)的狀態(tài)為1，排隊顧客沒有接受服務(wù)的狀態(tài)為O，中央處理器調(diào)信息采集模塊采集的排隊顧客信息并根據(jù)⑷式(即Y = I)對是否有排隊的顧客接受服務(wù)進(jìn)行判斷，當(dāng)Y = I時，說明有排隊顧客接受了服務(wù)，中央處理器根據(jù)⑶式(即△ & = T 一 t)計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間Λ tr并將該真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集模塊，其中t為接受服務(wù)顧客的到達(dá)時亥|J，T為該顧客接受服務(wù)的時刻，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的真實等待時間△&，然后將該顧客的真實等待時間Λ tr及其到達(dá)時刻t和到達(dá)時對長η傳送至表格自動生成模塊，生成數(shù)據(jù)(t，n，Atr) 0最后，中央處理器控制計算模塊對剩余的排隊顧客的預(yù)測等待時間Atc進(jìn)行修正。修正排隊顧客的預(yù)測等待時間At。時，設(shè)接受服務(wù)顧客的隊數(shù)為n'，計算模塊通過中央處理器從數(shù)據(jù)采集模塊、信息采集模塊分別調(diào)η值、n'值并根據(jù)(5)式(即η —Y > O)對排隊等待的顧客狀態(tài)進(jìn)行判斷，其中n'為正整數(shù)，且n' —般為1，η為截止到顧客接收服務(wù)為止數(shù)據(jù)采集模塊記錄的當(dāng)前最后一個到來顧客的到達(dá)時隊長(即隊伍的當(dāng)前隊長)，η — n'表示有顧客接受服務(wù)后當(dāng)前隊伍的隊長，當(dāng)η — n' > O時，顧客接受服務(wù)后當(dāng)前隊伍的隊長大于零，有顧客等待服務(wù)，將剩余排隊顧客修正后的預(yù)測等待時間設(shè)為Δ tf,計算模塊根據(jù)(6)式{即Δ tf = a Δ t cf+(l-a) (Atr- Δ tc)}對剩余排隊顧客的等待時間進(jìn)行修正，其 中，Λ tcf是剩余排隊顧客修正前的預(yù)測等待時間，a是修正前預(yù)測等待時間在修正時的 權(quán)重，且a = 0.5，Λ仁為該接受服務(wù)顧客的真實等待時間，At。為該接受服務(wù)顧客的預(yù)測等待時間，f= 1，2，...!! 一 n'(可為η — I)，修正后得到新的等待時間Atf，返回上面步驟重新判斷是否有顧客到來。
[0059]其中，預(yù)測顧客等待時間Λ tc的步驟具體為:計算模塊調(diào)顧客的到達(dá)時刻t并將該時刻t與顧客等待時間表中的歷史顧客到達(dá)時刻\相匹配，從中找出與該時刻t相符時刻的數(shù)據(jù)(具體流程為在顧客等待時間表Kkni, AtiM中找出符合t e [t-h, t+h]條件的數(shù)據(jù)，即可得到第一數(shù)組Kt，nk，八4)}，其中11為0~51^11)，篩選重排后得到符合歷史到達(dá)時刻與t匹配的第一數(shù)組{(t，nk，Atk)}，設(shè)k= 1，2吣氧其中M為正整數(shù)，表示為第一數(shù)組的元素個數(shù)，或Kt，nk，Atk)}矩陣的行數(shù)，其中nk為從顧客等待時間表中找出的其歷史到達(dá)時刻與t相同的歷史顧客到達(dá)時隊長，Atk為從顧客等待時間表中找出的其歷史到達(dá)時刻與t相同的歷史顧客等待時間。在第一數(shù)組{(t，nk，Atk)}中找出符合nk e [n-x, n+x]這一條件的數(shù)據(jù)后，篩選重排得到第二數(shù)組{(t，ny Λ tp}，統(tǒng)計其個數(shù)N，設(shè)X = O,且j = I, 2…N,其中N為第二數(shù)組的元素個數(shù),或{(t，nj, At」)}矩陣的行數(shù)。獲得第二數(shù)組后，計算模塊通過中央處理器從數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)b值并根據(jù)⑵式(即N > b)對是否計算顧客的預(yù)測等待時間進(jìn)行判斷，其中b為預(yù)設(shè)值，是用于預(yù)測等待時間的歷史數(shù)據(jù)個數(shù)，可根據(jù)顧客流量以及要求預(yù)測的時間準(zhǔn)確性而定，對時間準(zhǔn)確性的要求越高則取值越大，一般b值可通過輸入裝置輸入數(shù)據(jù)采集模塊，此時m = 50 (即50個歷史周期)，對于一個等待人數(shù)通常在10~30的餐廳，預(yù)設(shè)值b可取100，當(dāng)N > b時，計算模塊根據(jù)⑶式(即At。=Σ WjAtj)計算顧客的預(yù)測等待時間Λ t。，其中，Wj為權(quán)重，且Wj = 1/N, Atj為經(jīng)過兩次篩選重排后得到的歷史顧客等待時間，j = I,...N，其中N為上述第二數(shù)組的元素個數(shù)(見圖3)。
[0060]在步驟S3中，一個服務(wù)周期結(jié)束后，采用該服務(wù)周期的數(shù)據(jù)對顧客等待時間表進(jìn)行更新，其具體步驟包括:表格自動生成模塊從數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)上一個結(jié)束的服務(wù)周期內(nèi)記錄每一個顧客的數(shù)據(jù)(t，n，Atr)并根據(jù)數(shù)據(jù)(t，n，Atr)生成新顧客等待時間數(shù)組{(ti； η,, Δ tri)}，然后表格自動生成模塊對顧客等待時間數(shù)組進(jìn)行填充，并且對于沒有顧客到來的時刻，將其到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的等待時間，得到新一周期顧客等待時間數(shù)組，最后表格自動生成模塊將顧客等待時間表中的第一周期顧客等待時間數(shù)組刪除，將新一周期的顧客等待時間數(shù)組增添到顧客等待時間表的尾部，就生成了新的顧客等待時間表。
[0061]實施例二
[0062]本實施例提供了一種餐廳用排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，通過輸入裝置將前兩個歷史服務(wù)周期(截取前兩天的中午11:30~11:45這一時段)內(nèi)每一個顧客的到達(dá)時刻t1、達(dá)到時隊長Ili和真實等待時間Λ ti等數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，并將數(shù)據(jù)傳送至表格自動生成模塊,表格自動生成模塊先根據(jù)要求生成顧客等待時間表格Ktpni, AtiMa取為正整數(shù))，然后采用數(shù)據(jù)對顧客等待時間表格進(jìn)行填充，且填充時對于沒有顧客到來的時刻，將此時的到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客的等待時間，得到一個歷史周期的顧客等待時間表，見表1。
[0063]表1基于兩個時段的顧客等待時間表
[0064]
【權(quán)利要求】
1.一種用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是該方法的裝置包括輸入裝置，用于輸入顧客到來前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間信息；信息采集裝置，用于采集顧客到達(dá)信息和排隊顧客接受服務(wù)信息；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集到來顧客信息，并記錄該顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間；表格自動生成模塊，用于統(tǒng)計一個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間，并生成顧客等待時間表；計算模塊，用于從顧客等待時間表獲取數(shù)據(jù)并根據(jù)所述數(shù)據(jù)計算到來顧客需要等待的時間；檢測模塊，用于獲取顧客信息并對顧客的狀態(tài)進(jìn)行判斷；顯示模塊，用于輸出顯示計算模塊獲取的到來顧客預(yù)測等待時間；中央處理器，用于接受數(shù)據(jù)采集模塊、表格自動生成模塊、信息采集模塊、計算模塊、檢測模塊和顯示模塊發(fā)出的信息，對信息進(jìn)行處理并協(xié)調(diào)分配各模塊的運(yùn)行工作；還包括與中央處理器連接的打印裝置，用于打印到來顧客的預(yù)測等待信息；該方法包括以下步驟: 步驟一數(shù)據(jù)采集模塊采集輸入裝置輸入的顧客到達(dá)前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)所有歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間，并傳送至表格自動生成模塊，表格自動生成模塊生成包含顧客到達(dá)前若干個歷史服務(wù)周期內(nèi)每一個歷史顧客到達(dá)時刻、到達(dá)時隊長和真實等待時間信息的顧客等待時間表，并將顧客等待時間表輸送至中央處理器； 步驟二信息采集裝置將顧客到來信息發(fā)送至中央處理器，中央處理器處理后將該到來顧客的信息傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時的隊長，進(jìn)入步驟三； 步驟三檢測模塊獲取到來顧客需要排隊等待的信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器根據(jù)該信號進(jìn)行處理并控制計算模塊利用顧客等待時間表計算該顧客的預(yù)測等待時間并將預(yù)測等待時間傳送至顯示模塊由其顯示輸出，進(jìn)入步驟四； 步驟四信息采集裝置獲取排隊顧客接受服務(wù)的信息后，發(fā)送信號至中央處理器，中央處理器接到信號后計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間并將該真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集塊，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該接受服務(wù)顧客的真實等待時間，并由中央處理器控制計算模塊重新計算剩余的每一位排隊顧客需要等待的時間； 步驟五循環(huán)操作步驟二至四，直至一個服務(wù)周期結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是:步驟一中所述生成顧客等待時間表的步驟具體包括: ㈠輸入裝置將一個歷史服務(wù)周期內(nèi)每一個歷史顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時的隊長和真實等待時間數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，分別記為^ni和Ati，并傳送至表格生成模塊，表格生成模塊生成顧客等待時間表格Ktpiii, AtiM,其中i為正整數(shù)； (二)表格生成模塊采用輸入的數(shù)據(jù)對所述顧客等待時間表格進(jìn)行填充，得到第一周期顧客等待時間表； ㈢重復(fù)執(zhí)行步驟㈠和㈡的操作m — I次，得到對應(yīng)的第二、第三、第四…第m周期顧客等待時間表，表格生成模塊將第一、第二、第三…第m周期顧客等待時間表自然連接，得到基于m個周期的顧客等待時間表。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是:在所述步驟(二)中，表格生成模塊對顧客等待時間表進(jìn)行填充時，對于沒有顧客到來的時刻，將該時刻的到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的等待時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，所述步驟二中，獲取顧客到來信息的步驟為:將到來顧客信息記為X，且設(shè)有顧客到來的狀態(tài)為1，沒有顧客到來的狀態(tài)為O，中央處理器調(diào)信息采集裝置采集的顧客信息，并根據(jù)(7)式對是否有顧客到來進(jìn)行判斷， X=I (7) 若X= 1，有顧客到來，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該顧客的到達(dá)時刻和到達(dá)時隊長，進(jìn)入步驟三，若X = O，沒有顧客到來，操作結(jié)束，進(jìn)入步驟四。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，所述步驟三中，獲取顧客需要排隊等待信息的步驟為:設(shè)到來顧客到達(dá)時的隊長為n，檢測模塊調(diào)顧客到達(dá)時的隊長，并根據(jù)⑴式對顧客是否需要排隊等待進(jìn)行判斷， η > O (I) 若1! > O，顧客需要 排隊等待，計算模塊獲取該顧客需要等待的時間并將該預(yù)測等待時間傳送至顯示模塊輸出顯示，若η = O，顧客無需等待，可直接接受服務(wù)，操作結(jié)束，進(jìn)入步驟四。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，所述計算模塊獲取顧客預(yù)測等待時間的具體步驟為: ①設(shè)到來顧客的到達(dá)時刻為t，計算模塊調(diào)顧客到達(dá)時刻并將該顧客的到達(dá)時刻與顧客等待時間表中的歷史顧客到達(dá)時刻相匹配，從顧客等待時間表中找出與該顧客到達(dá)時刻相符的數(shù)據(jù)，得到第一數(shù)組Kt，nk，Atk)}，設(shè)k=l，2…M，其中M為第一數(shù)組的元素個數(shù)； ②在第一數(shù)組中找出符合nke [n-x, n+x]條件的數(shù)據(jù),得到第二數(shù)組{(?,η」，Δ tj)},設(shè)X = O,且j = I, 2…N,其中N為第二數(shù)組的元素個數(shù)； ③計算模塊根據(jù)⑵式對是否計算該到來顧客的預(yù)測等待時間進(jìn)行判斷， N^b (2) 其中b為預(yù)設(shè)值，是用于預(yù)測該顧客等待時間的歷史數(shù)據(jù)個數(shù)，若N ^ b，則進(jìn)入步驟④，否則，設(shè)X = χ+1，返回步驟②； ④設(shè)到來顧客的預(yù)測等待時間為△&，計算模塊根據(jù)(3)式計算該顧客需要等待的時間，
Δ tc = Σ Wj Δ tj (3) 其中，Wj 為權(quán)重，且 Wj = 1/N，j = 1，...N。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，所述步驟四中，獲取排隊顧客接受服務(wù)信息的步驟包括:將排隊顧客信息記為Y，且設(shè)有排隊顧客接受服務(wù)的狀態(tài)為1，沒有排隊顧客接受服務(wù)的狀態(tài)為O，中央處理器調(diào)信息采集裝置采集的排隊顧客信息并根據(jù)⑷式對是否有排隊的顧客接受服務(wù)進(jìn)行判斷， Y=I (4) SY= 1，有排隊顧客接受服務(wù)，中央處理器根據(jù)⑶式計算接受服務(wù)顧客的真實等待時間并將該真實等待時間發(fā)送至數(shù)據(jù)采集塊，
Δ tr = T - t (8) 其中△k為接受服務(wù)顧客的真實等待時間，t為接受服務(wù)顧客的到達(dá)時刻，T為接受服務(wù)顧客接受服務(wù)的時刻，數(shù)據(jù)采集模塊記錄該接受服務(wù)顧客的真實等待時間后將該接受服務(wù)顧客的到達(dá)時刻，到達(dá)時隊長和真實等待時間傳送至表格生成模塊，并由計算模塊重新計算剩余的排隊顧客需要等待的時間；若￥ = O，沒有排隊的顧客接受服務(wù)，操作結(jié)束，返回步驟二。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，所述重新計算剩余顧客等待時間的步驟具體包括: a.設(shè)接受服務(wù)顧客的隊數(shù)為η,，計算模塊根據(jù)(5)式對排隊等待的顧客狀態(tài)進(jìn)行判斷， η-η' >0 (5) 其中run'為正整數(shù)，若η — n' > 0，顧客接受服務(wù)后當(dāng)前隊伍的隊長大于零，有顧客等待服務(wù)，進(jìn)入步驟b，若η — n' = 0，此時沒有顧客等待服務(wù)，操作結(jié)束，返回步驟二 ； b.將剩余排隊顧客的修正等待時間設(shè)為Atf，計算模塊根據(jù)(6)式對剩余排隊顧客的等待時間進(jìn)行修正，然后返回步驟二，
Δ tf = a Δ t cf+(l_a) ( Δ tr — Atc) (6) 其中，△丨#是剩余的排隊顧客修正前的預(yù)測等待時間，a是修正前預(yù)測等待時間在修正時的權(quán)重，且a = 0.5，Atr為接受服務(wù)顧客的真實等待時間，Λ tc為接受服務(wù)顧客的預(yù)測等待時間，f=l，2, *..η-η/。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，在所述步驟a前還具有以下步驟:數(shù)據(jù)采集模塊記錄接受服務(wù)顧客的真實等待時間Λ I及其到達(dá)時刻t和到達(dá)時對長n，并傳送至表格自動生成模塊生成數(shù)據(jù)(t, η, Δ tr)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述用于排隊機(jī)的等待時間預(yù)測方法，其特征是，還包括步驟六采用一個結(jié)束的服務(wù)周期的數(shù)據(jù)對顧客等待時間表進(jìn)行更新，其具體步驟包括: c.表格生成模塊根據(jù)一個結(jié)束的服務(wù)周期內(nèi)記錄每一個顧客的數(shù)據(jù)(t，n，Atr)生成新顧客等待時間數(shù)組Kkni, AtriM ; d.對顧客等待時間數(shù)組進(jìn)行填充，并且對于沒有顧客到來的時刻，將其到達(dá)時隊長設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的到達(dá)時隊長，等待時間設(shè)為上一個顧客到達(dá)時刻的等待時間，得到新一周期顧客等待時間數(shù)組； e.將顧客等待時間表中的第一周期顧客等待時間數(shù)組刪除，并將新一周期顧客等待時間數(shù)組增添到顧客等待時間表的尾部，生成新的顧客等待時間表。
【文檔編號】G07C11/00GK103985186SQ201410231288
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】張璽, 肖波, 張明軒, 陳笑 申請人:南京億棟信息科技有限公司