延迟,吞吐量和自动扶梯行走

2021-06-18 03:03:42

诸如自动扶梯的受限制的空间可以舒适地持有散步行人的常设行人的两倍以上。所以停止走他们。 https://t.co/7dey11cxvp.

- 石英(@QZ)2019年10月30日

我的第一次反应是“那是愚蠢的 - 高速公路可以在20mph上持有更多的汽车超过65mph;这是重要的事情。“然后我读了这篇文章并意识到摘要是愚蠢的。实际的研究不是,并说明了计算机系统的概念,因为我会解释:

许多系统的重要指标是延迟和吞吐量。吞吐量是每单位时间完成多少工作(因此在这种情况下,人们每分钟运输),并且延迟是每个工作作品所花费的时间(每个人在自动扶梯上有多长)。

这两个概念是相关的,很少的法律给出了最简单的关系。它说,自动扶梯的人数等于人们乘以平均时间的人们在自动扶梯上花费的平均时间。

(请注意,上台的速度和下降的速度更好地相同,或者有一些非常奇怪的事情。)

小的法律通常被写为l =λw,所以在我们的情况下,l是自动扶梯上的人数,λ是每分钟的人们携带,而W是乘坐自动扶梯的时间。三件事中,我们关心的唯一的事情是......什么? ......

当然我们关心λ,对吗?我的意思是,如果火车每4分钟下降200人,我们最好能够在自动扶梯上每分钟移动至少50人,吧?对,但是。但是,你的客户关心的是W - 为整个系统。

作为火车骑手,我只关心我。当我在表面离开火车时需要多长时间?因此,自动扶梯(λ)的吞吐量是事项,因为它会影响每个人的总系统。

如果自动扶梯只能每分钟移动50人,那么它将需要4分钟才能清除每个火车的负荷。这意味着有人等待4分钟,½你的乘客至少等待2.但是如果它可以移动100,那么最长的等待是2和一半是在60秒内完成的。

这种关系与吞吐量之间的关系非常重要。当我在介绍中写入这个线程时,“这是吞吐量的吞吐量”,我真正的意思是它的重要性超过了影响延迟的能力。

但是更多的吞吐量并不一定意味着降低延迟。例如,假设我有一个200人的电梯,从平台到达曲面,而我们的自动扶梯每分钟移动50人。

λ对于两个系统相同 - 每分钟50人。但自动扶梯严格更好。对于电梯,每个人需要2分钟才能到达表面。对于自动扶梯,50人需要60秒或更短时间,只有最糟糕的车手需要2分钟。

此外,如果降低W.如果我的电梯可以携带800名乘客,那么它的吞吐量比我的自动扶梯更高,而且额外的容量实际上没有对系统的任何好处。

Stuart Cheshire写了一个咆哮的题为“这是延迟,愚蠢的”,甚至进入这种关系。对于任何为人类提供的计算机系统而言,它非常重要。通过削减一半而不是通过增加L来更好地加倍λ。

好的。回到文章。头条新闻是“走路上的人,实际上走在自动扶梯上,让每个人都放慢了”,然后推文谈到了一个抱着更多人的自动扶梯,如果他们都站着。你可能会在这个推理中看到缺陷。

分析,我们需要有点小心。这里真的有两个系统。骑手关心整个W,我们可以分解到等待平台上的时间来获得自动扶梯(Wₚ)加上骑自动扶梯的时间(Wₑ)。

影响Wₚ的唯一事情是λₑ(自动扶梯的吞吐量)。人们每分钟可以获得自动扶梯,人们必须在平台上等待的时间越少。因此,对于更高的λ是明确的。

回想一下小的法律是l =λw。重新排列术语,我们看到λ= l / w。实际上,如果我们加倍每个自动扶梯的承载能力,我们可以通过系统获得更多人,这将是Wₚ的胜利。案件关闭,右?好吧,如果是这样,我不会写这个! 😄

分析中的缺陷是我们忽略了对Wₑ的影响。如果人们至少从自动扶梯移动(合理的假设)至少和自动扶梯一样快,那么在行走时,自动扶梯上的总时间就是站立时的一半。

看着这两个术语在一起,你看,如果人们站在vs走路,l双打(好!),但是w也是如此(坏!)。事实上,λₑ将保持大致相同,意思是wₚ将保持不变,但Wₑ会加倍。总的来说,站立会增加总等待时间!

请注意,如果我们通过加倍自动扶梯的数量增加容量,这将是一个纯粹的胜利,因为它会增加λₑ而不会影响wₑ。系统中的整体等待时间将下降。

但是,虽然头条新闻误导,但文章中引用的研究很好。他们实际上测量了总,当人们才站立时,它会下降。这是为什么?

推文中的图片包含一个线索。比较不是每个人走路和每个人都站着。事实上,当行走时,人们需要的分离量是一个完全的红鲱鱼。问题不与沃克斯,但具有文化规范。

问题是,自动扶梯将(按常量)划分为一半,以便步行,一半用于站立。如果步行半完全被利用,正如我们上面所看到的那样,它将是纯粹的良品 - 相同的吞吐量,步行者的延迟降低。

但步行的一半没有充分利用,因为不到50%的人想要走路。所以现在自动扶梯吞吐量下降,这意味着平台等待时间上升,骑手不开心。或者至少喜欢骑自动扶梯的车手都是。

该研究表明,当过境系统强制执行了无行走规则时,使用整个自动扶梯,这意味着总平均W减小。不幸的是,这不是纯粹的善良,我认为这是这个问题的症结。

虽然实施一个无行走规则改善了平均等待时间,但它会增加自动扶梯步行者的等待时间。之前,人们匆忙的人可以在自动扶梯上进行巡航,巡航,对他们来说延迟得多,但以牺牲独立者的更高延迟为代价。

一般来说,我们不喜欢“不公平”的结果,有些人在共同的社会环境中对他人受到青睐。 所以站立者不喜欢,他们必须等待更长时间,而其他人“利用”系统。 另一方面,为步行者留下一半的自动扶梯,这意味着休息面试的人或任何可以获得更快的人。 我的观点是这里没有“数学上正确”的答案。 这些是社会问题。 返回计算机系统,延迟和吞吐量之间的关系通常较少少于社会公平性,更多关于平衡平均延迟,延迟高百分度(为什么高百分度延迟问题)。 但要记住的重要事项是客户只关心延迟。 通过增加并行性来提高吞吐量通常是必要的,但几乎与直接降低延迟也没有良好。