基于flexsim的饭堂排队问题仿真研究

1、基于flexsim的饭堂排队问题仿真研究摘要：饭堂是学生就餐的主要场所，吃饭排队一直都是学生抱怨最多的问题。本文以某高校饭堂作为研究对象，实地调研收集数据，利用flexsim仿真软件建立模型，通过运行模型找出问题症结，提出优化方案。并再次通过仿真对优化后的方案进行了验证。关键词：高校饭堂，排队，flexisim仿真0.引言饭堂是学生日常生活就餐的场所，根据调查，在学校饭堂就餐的师生比例高达85%以上。某高校共有四个饭堂，由于学生上课的时间比较集中，中午和下午下课后是学生就餐高峰期，饭堂非常拥堵。饭堂既是学校的硬件设施之一，又是学校管理的重要部分，解决饭堂就餐排队拥堵的问题是很有必要的。改善食堂

2、目前不合理的排队问题给同学们营造一个良好的就餐环境，能节省学生的时间，提高时间的效用。另外，也可以将解决排队的方案延伸到其他方面的排队，对解决排队这个问题有很好的借鉴或效仿的积极意义。1.问题提出该饭堂在周一至周五的中午下课后都是学生就餐的高峰期，而二楼的就餐人数比较多。排队有两方面，一方是在打饭时造成的排队，另一方面是打菜造成的排队，这两者的排队原因各有不同。根据调研现状总结就餐排队的问题：(1)目前打饭窗口数量不能完全应对大数量的学生；(2)大部分学生就餐时间较为集中，打饭容易排长队；(3)学生挑选菜式时致延长打菜时间；(4)菜式分散学生点菜不方便，工作人员的打菜时间延长；(5)更新菜式时

3、工作人员速度慢；2.模型构建去饭堂就餐，流程大致为：首先到取饭窗口排队，刷卡取餐盘及饭；然后到打菜窗口点餐打菜以及刷卡；接下来就可以找空闲的桌子就餐或者到取汤窗口取汤再找位置吃饭。通过现场调研，收集一定时间段内的人数。研究小组从早上10：30开始直到中午12:30，记录到达人数，分别记录每分钟内达到饭堂排队的人数。在12:30后基本没有学生就餐了，此后的时间不考虑。学生下午就餐的时间比中午的相对较长，高峰期的人数分布较中午有所不同，下午的记录时间段为16:30直到18:20分。为了使数据更接近实际情况，笔者进行了一周的排队数据记录，取这一周的各个时间段内的人数平均值。利用flexsim软件在建

4、模时，通过编程可以很容易地客观准确的模拟到达人数的分布情况，建立一个比较接近实际到达分布的仿真模型。除了学生到达饭堂的人数分布情况，笔者还调查收集了整个就餐流程的各个环节所需时间，以及饭堂窗口数、打饭工作人员数、就餐座位数等建模所需的相关数据。以30个学生作为样本，统计学生点餐的偏好，包括饭、菜、汤的数量。打饭时间（平均值）：5s（3/5毛饭）、9s(7毛饭)，到打菜区行走时间以及查看菜色时间30s，打菜时间20s，到打汤区行走时间10s，打汤时间 5s，就餐时间，10min等。根据以上数据资料建立如下的模型图：图1 现状仿真模型由现状数据构建出仿真模型如图3所示,通过flexsim运行该模型

5、得到相关统计数据,整理之后如下表1所示:表1 现状模型运行结果分析项目人数人均排队时间（s）饭1265300.7人均打饭时间115.9s饭2486114.2饭350438.5饭413710.3菜19996.2人均打菜时间48.3s菜214856.6菜319755.4菜424635.7菜530327.2菜632018.7汤204合计757.6人均总等待用时164.2s就本文主要关注的排队问题，作以下分析:(1)学生就餐相对松散，从开始有学生到食堂就餐到午餐结束有2个多小时。但有相对明显的高峰期。(2)通过表1可以看出，学生就餐一般需要排队。但队列应该不会太长。而如遇上学上下课高峰时，则会出现长龙

6、，较为拥挤。(3)学生就餐的时间不集中跨度大。而食堂为了给学生提供就餐服务的同时，也需要考虑自身的投入。故非高峰期会出现人员空闲，而高峰期又人手不足的尴尬。(4)从细节出发，影响打饭时间的影响因数有：把饭菜装盘的时间，跟食堂工作人员的熟练度有关，舀一次需时3-5秒；打卡时间，从工作人员输入金额到学生刷卡需时4-6秒；学生向工作人员传达自己的要求的交流时间，需时2-4秒；刷卡窗口下聚集学生较多,造成打卡时间不定时的延长；由于重复刷卡，在一定程度上，降低了工作人员装菜速度。3.仿真优化根据以上以分析结果，提出优化方案，在不对工作人员数量和效率进行调整的基础上,提出饭堂运作流程的调整：(1)设置点餐

7、区。增设点餐方式，学生可以通过电子触屏点餐的方式向饭堂提交自己想要的菜单，做到一次性点餐，包括确定饭量、菜色在内并打卡付餐费。(2)饭堂后台处理点餐信息，安排窗口进行处理，并反馈处理该订单的窗口信息。(3)打印打饭单（取餐凭证）给学生，指引学生到达指定窗口。(4)学生到相应窗口取餐。(5)学生就餐。优化结果如下：图2 优化方案的仿真模型将优化模型按现状人员到达的情况进行运行，得到的结果见表2.表2 优化后的模型运行结果分析项目人数人均排队时间(s)点餐131766.9人均点餐时间67.4s点餐231463.9点餐330771.4菜114865.4人均打菜时间38.5s菜116645.9菜217

8、015.3菜315753.9菜413637.2菜516113.2合计433.4人均总等待时间105.9s对比优化前后的数据，可以发现：人均等待时间从164.2s减少到105.9s，减幅达35.5%，验证了优化效果。优化方案是建立在不对工作人员数量和效率进行调整的基础上，仅改善饭堂运作的流程而得出的结果。人均点餐时间是在假定单人完成点餐步骤能在8秒内完成而得到的结果。如若学生能适应该模式，则点餐时间还能再减少。4.结论利用flexsim仿真软件模拟饭堂排队的情况,一定程度上帮助我们分析出了问题产生的原因,由此找到优化的思路和对策，提出优化方案。再通过仿真,验证了优化方案是有显著效果的。参考文献1