隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)在出入境邊防檢查中的應(yīng)用

摘 要：采用隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論，利用深圳市某陸路口岸旅客通關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)口岸出入境旅檢大廳的旅客到達(dá)率進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上分析了人工通道、自助通道的排隊(duì)規(guī)律，提出了自助通道的

隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)又稱排隊(duì)論，源于電話服務(wù)理論，是研究系統(tǒng)由于隨機(jī)因素的干擾而出現(xiàn)排隊(duì)或擁塞現(xiàn)象的規(guī)律性的一門學(xué)科，它適用于一切服務(wù)系統(tǒng)。文章在深圳市某陸路口岸（以下簡(jiǎn)稱A口岸）通關(guān)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，采集旅客通關(guān)流量數(shù)據(jù)，并針對(duì)口岸出入境隨機(jī)服務(wù)狀況進(jìn)行研究，以希望建立實(shí)用分析法，完善邊檢出入境通關(guān)模式，使得旅客與“提服”機(jī)制互達(dá)平衡，確?？诎稌惩ㄓ行?。

1 A口岸出入境邊防檢查情況

A口岸分為出入境旅檢大廳、出入境車輛檢查通道，驗(yàn)放對(duì)象可分為：貨車、巴士、私家車、旅客。旅客在A口岸出境的一般交通流程為：旅客到達(dá)口岸→旅客在旅檢大廳通關(guān)→旅客搭乘交通工具→旅客出境。旅客在A口岸入境的一般交通流程為：旅客到達(dá)口岸→旅客離開交通工具→旅客在旅檢大廳通關(guān)→旅客入境。

2 A口岸隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的組成和特征

2.1 輸入對(duì)象

（1）旅客總體數(shù)量為有限。（2）旅客到達(dá)口岸的方式為零散或批量。（3）旅客到達(dá)口岸的時(shí)間間隔分別為確定型（旅客巴士、學(xué)生巴士等）和隨機(jī)型（貨車、私家車等）。a.實(shí)際中，旅客巴士所載乘客數(shù)量不定，隨機(jī)性較強(qiáng)。b.學(xué)生巴士所載人數(shù)在總?cè)藬?shù)中所占比例較小。故旅客到達(dá)口岸時(shí)間可考慮泊松（Poisson）分布。

2.2 排隊(duì)規(guī)則

（1）隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的排隊(duì)規(guī)則均為先到先服務(wù)，按性質(zhì)可分為三類：損失制、等待制、混合制。當(dāng)旅客到達(dá)口岸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)放通道繁忙時(shí)，旅客會(huì)按照先后順序進(jìn)行排隊(duì)等候服務(wù)，故A口岸旅檢大廳隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的排隊(duì)規(guī)則為等待制。（2）排隊(duì)隊(duì)列為單列（人工通道）或多列（自主通道）。

2.3 服務(wù)方式

（1）服務(wù)方式可以是單通道、多通道。（2）在多通道模式下，顧客排隊(duì)可以是單隊(duì)（蛇形通道），也可以是平行多隊(duì)（自助通道）。（3）旅客被驗(yàn)放時(shí)間為隨機(jī)變量，服從負(fù)指數(shù)分布。

3 A口岸隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模型

這里以旅客在A口岸出入境旅檢大廳為例。

3.1 單隊(duì)單通道等待制隨機(jī)服務(wù)模型M/M/1（自助通道）

旅客若持有采集過(guò)生物信息的往來(lái)港澳通行證等證件時(shí)，出入境時(shí)可走自助通道。目前，全國(guó)各口岸的自助通道均采用單隊(duì)單通道等待制隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模式，即旅客過(guò)自助通道時(shí)需在通道前排成平行單列長(zhǎng)隊(duì)。設(shè)出入境旅檢大廳開放n個(gè)自助通道，各個(gè)通道之間互相獨(dú)立。在自助通道模式下，相當(dāng)于將旅客到達(dá)率平均分配給n個(gè)通道。故此時(shí)可用單隊(duì)單通道隨機(jī)服務(wù)模型M/M/1計(jì)算相應(yīng)數(shù)值。旅客到達(dá)口岸服從泊松分布，記其參數(shù)為λ1=λ/n。

（1）旅客到達(dá)口岸為泊松流，參數(shù)為λ1。（2）驗(yàn)放時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布，平均服務(wù)率為μ。（3）空閑率。因自助通道為單人通道，嚴(yán)禁尾隨，故該系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)生滅過(guò)程?？梢宰C明，當(dāng)ρ<1時(shí)，系統(tǒng)存在平穩(wěn)分布。此時(shí)：

？籽0=1-？籽=1-■

（4）系統(tǒng)中的旅客均值Ls。

Ls=■

（5）正在接受驗(yàn)放的旅客均值L服。

L服=ρ

（6）系統(tǒng)內(nèi)候檢的旅客均值Lq。

Lq=Ls-L服=■

（7）旅客在系統(tǒng)中的平均停留時(shí)間Ws。

Ws=■

（8）旅客的平均候檢時(shí)間Wq。

Wq=■

3.2 單隊(duì)多通道等待制隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模型M/M/n（人工通道）

旅客出入境可走自助通道、人工通道。旅客通過(guò)人工通道時(shí)往往需在蛇形通道內(nèi)排成單列長(zhǎng)隊(duì)。當(dāng)前方任意驗(yàn)證臺(tái)出現(xiàn)空閑，咨詢引導(dǎo)崗工作人員都會(huì)引導(dǎo)旅客前往空閑驗(yàn)證臺(tái)接受驗(yàn)放服務(wù)。這種隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)，記作M/M/n。

4 A口岸隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算

4.1 數(shù)據(jù)

（1）A口岸出入境旅檢大廳最大可開放6個(gè)人工通道、5個(gè)自助通道。文章設(shè)定均為6個(gè)，通道之間相互獨(dú)立。（2）由于“提服”工作的順利開展，邊檢工作程序規(guī)范化，單個(gè)旅客的平均驗(yàn)放時(shí)間可設(shè)為常數(shù)45秒。（3）以A口岸出境大廳旅客流量為例：a.一周之中，周一至周四人數(shù)較少，周五至周日人數(shù)較多。b.通過(guò)分差計(jì)算可知平均旅客到達(dá)率為5.93人/分鐘。（4）根據(jù)上文中M/M/1、M/M/n兩種隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模型相關(guān)公式，可以計(jì)算出A口岸旅客通關(guān)驗(yàn)放的各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果為：M/M/1：候檢時(shí)間2.19分鐘，停留時(shí)間2.94分鐘；M/M/n：候檢時(shí)間0.39分鐘，停留時(shí)間1.14分鐘。

4.2 分析

（1）計(jì)算結(jié)果分析。在相同旅客流量的條件下，旅客在人工通道通關(guān)所花候檢時(shí)間和停留時(shí)間最少，即人工通道優(yōu)于自助通道，M/M/n系統(tǒng)優(yōu)于M/M/1系統(tǒng)。（2）服務(wù)強(qiáng)度分析。當(dāng)ρ<1時(shí)，系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定；當(dāng)旅客增加時(shí)，ρ增大，旅客候檢時(shí)間與停留時(shí)間將隨之增加，若不采取相應(yīng)措施，口岸服務(wù)質(zhì)量將下降；當(dāng)ρ>1時(shí)，有限時(shí)間內(nèi)邊檢無(wú)法完成所有旅客驗(yàn)放服務(wù)。（3）結(jié)論。a.出入境邊防檢查過(guò)程中的旅客通關(guān)驗(yàn)放可以運(yùn)用隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)模型進(jìn)行分析。b.為加快旅客驗(yàn)放和提高邊檢服務(wù)水平，在設(shè)計(jì)邊檢通關(guān)模式時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用效率較高的M/M/n隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)。

5 隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)在出入境邊防檢查中的其他應(yīng)用

5.1 自助通道的優(yōu)化設(shè)計(jì)

目前，我國(guó)各大口岸的自助通道均采用M/M/1系統(tǒng)模型。根據(jù)前文可知，M/M/n系統(tǒng)驗(yàn)放效率高于M/M/1系統(tǒng)。M/M/n系統(tǒng)本質(zhì)上是在M/M/1系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行旅客集中后再按需分配的過(guò)程。設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)3的基本理念均為在自助通道前設(shè)置咨詢引導(dǎo)崗，崗哨數(shù)量可視工作人員能力、實(shí)際需要而定。此設(shè)計(jì)對(duì)比M/M/1模型的自助通道有如下優(yōu)勢(shì)：（1）可以杜絕自助通道“尾隨”等違法違規(guī)事件的發(fā)生。由于旅客通過(guò)自助通道需經(jīng)咨詢引導(dǎo)，在此過(guò)程中工作人員可判斷旅客有無(wú)證件、是否具有潛在“尾隨”威脅、是否重點(diǎn)排查對(duì)象等情況，從而可以配合警戒崗工作人員，協(xié)同作出預(yù)防措施。（2）可分擔(dān)部分前臺(tái)咨詢崗工作。隨著科技的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自助驗(yàn)放將成為出入境驗(yàn)放的重要組成部分。當(dāng)旅客初次使用自助通道時(shí)，咨詢引導(dǎo)崗工作人員可以準(zhǔn)確解答旅客的相關(guān)疑惑，提高旅客通關(guān)效率。（3）可支援現(xiàn)場(chǎng)其他突發(fā)狀況。

5.2 前臺(tái)執(zhí)勤所需人員人數(shù)的計(jì)算

根據(jù)前文，ρ與λ、μ相關(guān)，當(dāng)ρ≤1時(shí)，系統(tǒng)趨于。通過(guò)λ、μ的值可以計(jì)算理想條件下需開通的通道數(shù)量，即當(dāng)日前臺(tái)執(zhí)勤人數(shù)，再通過(guò)線性規(guī)劃繼而算出勤務(wù)常備總?cè)藬?shù)Z。采取A口岸出境旅檢大廳旅客出入境數(shù)據(jù)，按照“作五休二”勤務(wù)模式，口岸勤務(wù)常備總?cè)藬?shù)至少為7人。

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