某汽车轮渡口中过江渡船每次能载10辆车,每10分钟有一个渡轮到达。过江车辆分为客车和货车。上渡船有如下规定:客车先于货车上船,每上4辆客车允许上一辆货车;若等待的客车数不满4辆,则以货车代替。试编写一程序模拟渡口的管理,统计客车和货车的平均等待时间。设车辆到达服从均匀分布,参数由用户指定。
时间: 2023-06-07 07:07:54 浏览: 119
好的,这是一个涉及计算和模拟的问题,我可以为您解答。
以下是程序的基本思路:首先,用户需要输入客车和货车到达的平均速率。然后,我们可以使用Python中的随机数生成函数来模拟车辆到达的情况。每当一辆车到达,我们会将其加入到一个队列中。然后,我们需要按照规定对车辆进行排序,即先让客车上船,每上4辆客车允许上一辆货车。在等待的车辆队列中,如果等待的客车数不满4辆,则以货车代替。最后,我们可以根据车辆离开时间和到达时间进行计算,来得到客车和货车的平均等待时间。
以下是程序的代码实现:
```python
import random
import queue
# 客车和货车到达的平均速率
arrive_rate_passenger = int(input("请输入客车到达的平均速率:"))
arrive_rate_cargo = int(input("请输入货车到达的平均速率:"))
# 模拟过江渡船
wait_time_passenger = 0 # 客车的平均等待时间
wait_time_cargo = 0 # 货车的平均等待时间
passenger_num = 0 # 已上船的客车数,每上4辆可以上1辆货车
cargo_num = 0 # 已上船的货车数
passenger_queue = queue.Queue() # 客车的队列
cargo_queue = queue.Queue() # 货车的队列
for i in range(240): # 模拟240次渡船,也就是4小时的时间
# 判断客车和货车是否到达
if random.randint(1, arrive_rate_passenger) == 1:
passenger_queue.put(i) # 将到达的客车加入到队列中
if random.randint(1, arrive_rate_cargo) == 1:
cargo_queue.put(i) # 将到达的货车加入到队列中
# 判断是否可以让车上船
if not passenger_queue.empty() and (passenger_num < 4 or (passenger_num % 4 == 0 and not cargo_queue.empty())):
# 有客车在等待,而且满足上船条件
if passenger_num % 4 == 0 and not cargo_queue.empty():
# 上货车
wait_time_cargo += i - cargo_queue.get()
cargo_num += 1
else:
# 上客车
wait_time_passenger += i - passenger_queue.get()
passenger_num += 1
elif not cargo_queue.empty():
# 没有等待的客车,但是有货车在等待
wait_time_cargo += i - cargo_queue.get()
cargo_num += 1
# 计算平均等待时间
mean_wait_time_passenger = wait_time_passenger / passenger_num
mean_wait_time_cargo = wait_time_cargo / cargo_num
# 输出结果
print("客车的平均等待时间为:%.2f" % mean_wait_time_passenger)
print("货车的平均等待时间为:%.2f" % mean_wait_time_cargo)
```
以上就是代码实现的基本框架,您可以根据自己的需要进行修改。如果您有任何问题,请随时询问。