Documentation and Cleanup

This commit is contained in:
shinya 2025-03-02 12:39:54 +01:00
parent aae7de2e76
commit cada931fa6
5 changed files with 148 additions and 19 deletions

BIN
MonteCarlo.png Normal file

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 847 KiB

54
Popis_Algoritmu.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,54 @@
# **Popis algoritmu**
---
## 1. Verze dokumentu
| Verze | Datum | Autor | Komentář |
| ----- | -------- | ------------ | ----------------------- |
| 0.1 | 2.3.2025 | Filip Kohout | První šablona dokumentu |
## 2. Obsah
- [**Popis algoritmu**](#popis-algoritmu)
- [1. Verze dokumentu](#1-verze-dokumentu)
- [2. Obsah](#2-obsah)
- [3.Algoritmus simulace](#3algoritmus-simulace)
- [3.1 Inicializace](#31-inicializace)
- [3.2 Simulace](#32-simulace)
- [3.3 Optimalizace](#33-optimalizace)
- [3.4 Vyhodnocení](#34-vyhodnocení)
- [4. Struktura](#4-struktura)
## 3.Algoritmus simulace
### 3.1 Inicializace
- Nastaví se celkový počet zákazníků na **250**.
- Rozdělí se do jednotlivých hodin dle procentuálního podílu.
- Každému zákazníkovi se přiřadí náhodný čas příchodu (**1**-**60**) a doba odbavení (5-15 minut) pomocí pseudonáhodného generátoru Random.
### 3.2 Simulace
- Banka otevírá každou hodinu určitý počet přepážek, (není stanoven maximální počet přepážek, takže v kodu uvažuji možnost neomezeného počtu přepážek (nebo stanovení maximálního počtu přepážek ve vstupních parametrech třídy)).
- Proběhne simulace pro jednotlivé hodiny během dne s různými počty otevřených přepážek ale stejnými náhodně vygenerovanými příchody zákazníků.
- Pokud jsou všechny přepážky obsazené, další zákazníci čekají ve frontě.
### 3.3 Optimalizace
- Pro každou iteraci se sleduje aktuální stav fronty a vypočítá se čekací doba jednotlivých zákazníků.
- Pokud je čekací doba delší než maximální přípustná, zákazník odchází nespokojen.
- Celkový počet spokojených zákazníků se převede na relativní podíl (**0**-**1**).
- Vybere se nejmenší počet přepážek s největší spokojeností.
> [!IMPORTANT]
> V případě že zákazník přijde ke konci simulační hodiny a doba jeho obsluhy i čekání by přesáhla 60 minut hodiny, pro zjednodušení, poběží program přes čas dokud zákazníka/y neobslouží.
### 3.4 Vyhodnocení
- Nejlepší počet přepážek v každé hodině se uloží do výstupu.
- Generuje se souhrnná zpráva o efektivitě provozu a procentu spokojených zákazníků.
## 4. Struktura
![Code Structure](./MonteCarlo.png)

View File

@ -0,0 +1,76 @@
# **Popis simulačního přístupu**
---
## 1. Verze dokumentu
| Verze | Datum | Autor | Komentář |
| ----- | -------- | ------------ | ----------------------- |
| 0.1 | 2.3.2025 | Filip Kohout | První šablona dokumentu |
---
## 2. Obsah
- [**Popis simulačního přístupu**](#popis-simulačního-přístupu)
- [1. Verze dokumentu](#1-verze-dokumentu)
- [2. Obsah](#2-obsah)
- [2. Cíl simulace](#2-cíl-simulace)
- [3. Vstupní data](#3-vstupní-data)
- [4. Metodika simulace](#4-metodika-simulace)
- [5. Závěr](#5-závěr)
## 2. Cíl simulace
Cílem simulace je určit optimální počet otevřených přepážek v bance pro různé časy dne tak, aby doba čekání na obsloužení nepřekročila 15 minut. Použitá metoda je Monte Carlo simulace, která generuje náhodné příchody zákazníků a jejich dobu strávenou v bance.
## 3. Vstupní data
- Celkový počet zákazníků za den: **250**
- Rozložení zákazníků dle hodin (relativní podíl z celku):
- 8-9h: 0,04
- 9-10h: 0,10
- 10-11h: 0,15
- 11-12h: 0,08
- 12-13h: 0,10
- 13-14h: 0,06
- 14-15h: 0,09
- 15-16h: 0,14
- 16-17h: 0,10
- 17-18h: 0,12
- 18-19h: 0,02
- Doba odbavení jednoho zákazníka: **5**-**15** minut (rovnoměrné rozložení)
Maximální doba čekání: 15 minut
## 4. Metodika simulace
![Code Graph](./MonteCarlo.png)
1. Generování příchodů zákazníků
- Počet zákazníků v dané hodině je určen koeficientem a celkovým počtem 250.
- Každému zákazníkovi je přiřazen náhodný čas příchodu a náhodně vygenerovaná doba odbavení.
2. Simulace průběhu dne
- Banka postupně zpracovává zákazníky v závislosti na počtu otevřených přepážek.
- Počet přepážek se postupně zvyšuje a hledá se optimální počet, při kterém všichni zákazníci čekají maximálně 15 minut.
3. Vyhodnocení simulace
- Pro každou hodinu dne se určí nejmenší počet přepážek, při kterém je splněn požadavek maximální doby čekání.
- Pokud počet přepážek splňující podmínku existuje, je zvolen nejmenší možný.
- Na základě simulace se sestaví plán otevřených přepážek pro každou hodinu.
4. Očekávané výstupy
- Počet otevřených přepážek pro každou hodinu dne.
- Statistika čekacích dob a procentuální spokojenosti zákazníků.
- Analýza vytíženosti přepážek.
## 5. Závěr
Tento simulační model poskytuje přesný odhad potřebného personálu v bance a pomáhá efektivně řídit provoz tak, aby byl zajištěn plynulý chod a minimální doba čekání.

View File

@ -15,7 +15,7 @@
* uint MaxNumOfCounters is optional - Maximal number of opened counters
* uint float[11] TimeCoef is optional - Coefficients for number of customers for each hour
*/
_ = new BankSim(250, 15, 15, 5);
_ = new BankSim(250, 15, 15, 5, MaxNumOfCounters: 6);
}
}
@ -27,7 +27,7 @@
public uint MinServiceTime;
public uint MaxNumOfCounters;
private float[] NumOfCustomersCoef = new float[] { 0.04f, 0.1f, 0.15f, 0.08f, 0.1f, 0.6f, 0.09f, 0.14f, 0.1f, 0.12f, 0.02f };
private float[] NumOfCustomersCoef = new float[] { 0.04f, 0.1f, 0.15f, 0.08f, 0.1f, 0.06f, 0.09f, 0.14f, 0.1f, 0.12f, 0.02f };
private uint NumOfCustomers;
private static Random random = new Random();
@ -54,7 +54,7 @@
Console.WriteLine($"Maximal Customer Waiting Time To Tolerate: {this.MaxWaitTime} min.");
Console.WriteLine($"Maximal Service Time Of One Customer: {this.MaxServiceTime} min.");
Console.WriteLine($"Minimal Service Time Of One Customer: {this.MinServiceTime} min.");
Console.WriteLine($"Maximal Number Of Opened Counters: {this.MaxNumOfCounters} min.");
Console.WriteLine($"Maximal Number Of Opened Counters: {this.MaxNumOfCounters}");
Console.WriteLine();
// Generate the number of customers for each hour and run simulation for each hour
@ -69,19 +69,19 @@
List<double> satisfied_coefficient = new List<double>();
for (int i = 1; i <= MaxNumOfCounters; ++i)
{
//Console.WriteLine($"Number of counters: {i}");
Console.WriteLine($"Number of counters: {i}");
List<uint> waiting_time_per_customer = RunSimulationHour(i);
satisfied_coefficient.Add(SatisfiedCustomers(waiting_time_per_customer));
//Console.WriteLine();
Console.WriteLine();
}
// Select number of counter with the satisfied coefficient
int best_counter = satisfied_coefficient.IndexOf(satisfied_coefficient.Max()) + 1;
Console.WriteLine($"Best number of counters: {best_counter}, satisfied customers {satisfied_coefficient.Max() * 100}%");
//Console.WriteLine($"Best number of counters: {best_counter}, satisfied customers {satisfied_coefficient.Max() * 100}%"); //! LOG
result[day_hour] = new KeyValuePair<uint, double>((uint)best_counter, satisfied_coefficient.Max());
Customers.Clear();
Console.WriteLine();
//Console.WriteLine(); //! LOG
day_hour++;
}
@ -120,7 +120,7 @@
List<(uint endTime, uint arrivalTime, uint waitingTime)> activeCounters = new List<(uint, uint, uint)>();
List<uint> waiting_time = new List<uint>();
for (uint i = 0; i < 10000; ++i) //! Optimize this number somehow maybe
for (uint i = 0; i < 1000; ++i) //! Optimize this number somehow maybe
{
// Add new arriving customers to waiting queue
foreach (var customer in Customers.FindAll(x => x.Key == i))
@ -139,7 +139,7 @@
uint endTime = startTime + serviceTime;
activeCounters.Add((endTime, arrivalTime, waitingTime));
//Console.WriteLine($"customer {arrivalTime}-{endTime} | served at {startTime} min. for {serviceTime} min. | waiting {waitingTime}");
//Console.WriteLine($"customer {arrivalTime}-{endTime} | served at {startTime} min. for {serviceTime} min. | waiting {waitingTime}"); //!LOG
waiting_time.Add(waitingTime);
}
@ -172,5 +172,10 @@
// Return the percentage of satisfied customers as a value between 0 and 1
return (double)satisfied / waiting_times.Count();
}
public Dictionary<uint, KeyValuePair<uint, double>> GetResult()
{
return result;
}
}
}

View File

@ -1,13 +1,7 @@
# Bank Calc
- počet otevřených přepážek nikdy nemůže být vyšší než počet zákazníků za dannou hodinu
- čekací doba musí zároveň odpovídat max 15 minutám pro každého zákazníka
- počet přepážek musí být co nejnižší
## Structure
## Postup
- generace počtu zákazníků za dannou hodinu
- náhodná generace času příchodu zákazníků
- výpočet dob čekání jednotlivých zákazníků pro počty otevřených přepážek (od maximálního počtu zákazníků až po 1 přepážku)
- přepočet počtu zákazníků kteří nebyli uspokojeni a odešli na procenta (90% zákazníků bylo uspokojeno)
- filtrace pouze přepážek které splňují požadavek na co nejvyšší spokojenost zákazníků (není menší než 80% třeba)
- [Popis Simulačního Přístupu](./Popis_Simulačního_Přístupu.md)
- [Popis Algoritmu](./Popis_Algoritmu.md)
- [Analýza potřebného počtu přepážek](./)