私はインタビューの質問に出くわしました:
10分ごとに来る赤い電車があります。15分ごとに青い電車が出ています。どちらもランダムな時間から開始されるため、スケジュールはありません。ランダムな時間に駅に到着し、最初に来る電車に乗る場合、予想される待ち時間はどれくらいですか?
私はインタビューの質問に出くわしました:
10分ごとに来る赤い電車があります。15分ごとに青い電車が出ています。どちらもランダムな時間から開始されるため、スケジュールはありません。ランダムな時間に駅に到着し、最初に来る電車に乗る場合、予想される待ち時間はどれくらいですか?
回答:
問題にアプローチする1つの方法は、生存関数から開始することです。少なくとも分待たなければならないためには、赤と青の列車の両方で少なくともt分待たなければなりません。したがって、全体的な生存関数は、個々の生存関数の単なる積です。
これは、ために、あなたは少なくとも待たなければならないということである確率トンの次の列車のための分。これは、各列車が他の列車や旅行者の到着時間に依存しない一定の時刻表にあり、2つの列車の位相が均一に分布しているという正しい仮定が必要であるというコメントでOPの明確化を考慮しています、
次に、pdfが取得されます
そして、期待値は通常の方法で取得されます:
、
これにうまくいく分。
The answer is
Here's the MATLAB code to simulate:
nsim = 10000000;
red= rand(nsim,1)*10;
blue= rand(nsim,1)*15;
nextbus = min([red,blue],[],2);
mean(nextbus)
Assuming each train is on a fixed timetable independent of the other and of the traveller's arrival time, the probability neither train arrives in the first minutes is for , which when integrated gives minutes
Alternatively, assuming each train is part of a Poisson process, the joint rate is trains a minute, making the expected waiting time minutes
I am probably wrong but assuming that each train's starting-time follows a uniform distribution, I would say that when arriving at the station at a random time the expected waiting time for:
Suppose that red and blue trains arrive on time according to schedule, with the red schedule beginning minutes after the blue schedule, for some . For definiteness suppose the first blue train arrives at time .
Assume for now that lies between and minutes. Between and minutes we'll see the following trains and interarrival times: blue train, , red train, , red train, , blue train, , red train, , blue train. Then the schedule repeats, starting with that last blue train.
If denotes the waiting time for a passenger arriving at the station at time , then the plot of versus is piecewise linear, with each line segment decaying to zero with slope . So the average wait time is the area from to of an array of triangles, divided by . This gives
If is not constant, but instead a uniformly distributed random variable, we obtain an average average waiting time of
This is a Poisson process.
The red train arrives according to a Poisson distribution wIth rate parameter 6/hour.
The blue train also arrives according to a Poisson distribution with rate 4/hour.
Red train arrivals and blue train arrivals are independent.
Total number of train arrivals Is also Poisson with rate 10/hour. Since the sum of
The time between train arrivals is exponential with mean 6 minutes. Since the exponential mean is the reciprocal of the Poisson rate parameter.
Since the exponential distribution is memoryless, your expected wait time is 6 minutes.