李金友，楊 林，齊 穎

(通化師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院，吉林 通化 134001)

智能排隊(duì)系統(tǒng)又稱排隊(duì)機(jī)(Queue Management System)、叫號(hào)機(jī)、排號(hào)機(jī)、號(hào)票機(jī)、發(fā)號(hào)機(jī)、取號(hào)機(jī)，在一些銀行、服務(wù)大廳、醫(yī)院等場(chǎng)所隨處可見.在國(guó)外排隊(duì)系統(tǒng)已有多年的歷史，被廣泛用于需要排隊(duì)等候的各個(gè)領(lǐng)域；在我國(guó)排隊(duì)系統(tǒng)的出現(xiàn)時(shí)間較短，但得到了快速發(fā)展.早期排隊(duì)系統(tǒng)以單片機(jī)為主，近些年來(lái)隨著電子市場(chǎng)的發(fā)展，逐漸被完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所替代.

1 智能排隊(duì)系統(tǒng)工作原理

智能排隊(duì)系統(tǒng)主要分服務(wù)器和叫號(hào)終端兩部分，它的工作原理主要由以下三個(gè)方面構(gòu)成：一是服務(wù)器端.它根據(jù)用戶辦理的業(yè)務(wù)選擇對(duì)應(yīng)的服務(wù)，從取號(hào)打印機(jī)打印服務(wù)序號(hào)，票號(hào)上有相應(yīng)的服務(wù)類型、排隊(duì)序號(hào)、當(dāng)前現(xiàn)有等待人數(shù)、時(shí)間等信息，然后到相應(yīng)的客戶等待休息區(qū)等待.二是叫號(hào)終端.即每個(gè)服務(wù)窗口配有一個(gè)排號(hào)叫號(hào)終端，分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與排隊(duì)服務(wù)器連接，多個(gè)窗口的排號(hào)叫號(hào)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到排隊(duì)主機(jī)服務(wù)器.三是智能分號(hào)顯示屏.當(dāng)服務(wù)窗口的工作人員開始服務(wù)時(shí)，通過(guò)叫號(hào)終端發(fā)送呼叫請(qǐng)求，排隊(duì)服務(wù)主機(jī)回應(yīng)呼叫終端的呼叫信息，并根據(jù)結(jié)果處理隊(duì)列，響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，給叫號(hào)終端屏分配服務(wù)號(hào)，并語(yǔ)音給出語(yǔ)音提示：“請(qǐng)XX號(hào)顧客到XX號(hào)窗口”，用戶根據(jù)語(yǔ)音提示和顯示屏信息到相應(yīng)的窗口辦理業(yè)務(wù).具體原理圖如圖1所示.

圖1 智能排隊(duì)系統(tǒng)原理圖

2 系統(tǒng)分析

一個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)包括六要素：

(1)客戶到達(dá)過(guò)程：耐心客戶/非耐心客戶、客戶到達(dá)時(shí)間間隔可以看作一個(gè)隨機(jī)變量、用一個(gè)隨機(jī)過(guò)程描述客戶到達(dá)模式、平穩(wěn)/非平穩(wěn)到達(dá)模式.

(2)服務(wù)過(guò)程：狀態(tài)無(wú)關(guān)/狀態(tài)相關(guān)、服務(wù)時(shí)間可看作一個(gè)隨機(jī)變量、平穩(wěn)/非平穩(wěn)服務(wù)時(shí)間.

(3)服務(wù)器數(shù)量：?jiǎn)蝹€(gè)/多個(gè)服務(wù)器、多服務(wù)器多隊(duì)列或多服務(wù)器單隊(duì)列.

(4)系統(tǒng)容量：客戶部能立即獲得服務(wù)時(shí)選擇等待/離開、有限/無(wú)限個(gè)等待位.

(5)顧客源數(shù)量：有限/無(wú)限.

(6)排隊(duì)規(guī)則：優(yōu)先級(jí)、搶占優(yōu)先/非搶占優(yōu)先.

3 系統(tǒng)功能改進(jìn)

與傳統(tǒng)的排隊(duì)系統(tǒng)相比較，主要改進(jìn)了以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：

第一，實(shí)現(xiàn)過(guò)號(hào)加號(hào)功能.常見的排隊(duì)系統(tǒng)中，有的客戶由于諸多原因錯(cuò)過(guò)叫號(hào)時(shí)間，只能再進(jìn)行叫號(hào)等待.文中所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在對(duì)待此類問(wèn)題實(shí)現(xiàn)了加號(hào)功能，對(duì)錯(cuò)過(guò)的客戶按一定的時(shí)間閥值，系統(tǒng)自動(dòng)加入到排隊(duì)隊(duì)列中，時(shí)間的閥值可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，錯(cuò)過(guò)的客戶，不用再進(jìn)行叫號(hào)，在客戶端屏幕會(huì)顯示錯(cuò)過(guò)用戶的加號(hào)順序，按提示進(jìn)行等待即可.

第二，實(shí)現(xiàn)叫號(hào)無(wú)紙打號(hào)排隊(duì)功能.常見的排隊(duì)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)打印小票憑票排隊(duì)功能.全國(guó)統(tǒng)計(jì)下來(lái)，一年要浪費(fèi)許多紙張，將是很大的浪費(fèi)，不符合現(xiàn)在的環(huán)保要求.該系統(tǒng)對(duì)該功能進(jìn)行了改進(jìn)，不打印小票，客戶可以根據(jù)屏幕顯示號(hào)碼等待排序，為了防止錯(cuò)誤，可以對(duì)每個(gè)客戶系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行拍照，工作人員可以根據(jù)LED屏幕上用戶照片判斷是否是該號(hào)碼客戶.

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為服務(wù)器、叫號(hào)終端兩個(gè)主要部分，每個(gè)部分均包含根據(jù)事先約定的通信協(xié)議設(shè)計(jì)的通信軟件，系統(tǒng)使用的是先來(lái)先服務(wù)排隊(duì)規(guī)則.

(1)服務(wù)器端代碼實(shí)現(xiàn).linuxC++多線程設(shè)計(jì)是基于Linux系統(tǒng)下的多線程程序設(shè)計(jì)，包括多個(gè)任務(wù)程序的設(shè)計(jì)，并發(fā)程序的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)程序的設(shè)計(jì)等.LinuxC++系統(tǒng)下的多線程遵循POSIX線程接口，通常稱為pthread.編寫LinuxC++下的多線程程序時(shí)，需要使用頭系統(tǒng)提供的文件pthread.h，連接時(shí)需要使用系統(tǒng)庫(kù)libpthread.a.

服務(wù)器核心部分代碼simpleServer.c如下：

void *thread(void *arg){

int i= 0;

int j=1000;

int k=3000;

char buf[2];

char buf1[5];

int ret=0;

int m=0;

int a;

int clientfd=*(int*)arg;

InitQueue(&Vip);

InitQueue(&Normal);

InitQueue(&Other);

while(1){

ret=read(clientfd，buf，sizeof(buf)-1);

if(ret<=0)

return;

if(strcmp(buf，"0")==0){

i=i+1;if(i==1000){

i=1;

}m=i;

EnQueue(&Vip，i);

PrintQueue(&Vip);

}

if(strcmp(buf，"1")==0){

j++;

if(j==3000){

j=1001;

}

m=j;

EnQueue(&Normal，j);

}

if(strcmp(buf，"2")==0){

k++;

if(k==5000){

k=3001;

}

m=k;

EnQueue(&Other，k);

}

if(strcmp(buf，"V")==0){

DeQueue(&Vip，&m);

}

if(strcmp(buf，"N")==0){

DeQueue(&Normal，&m);

}

if(strcmp(buf，"O")==0){

DeQueue(&Other，&m);

}bzero(buf1，sizeof(buf1));

sprintf(buf1，"%d"，m);

write(clientfd，buf1，strlen(buf1));

}

(2)客戶端核心部分代碼：

void myqueue::cash_button(){

char buf[1000];

bzero(buf，sizeof(buf));

write(fd，"0"，1);

read(fd，buf，sizeof(buf)-1);/*確定協(xié)議*/

printf("%s "，buf);

QString tmp;

QString string(buf);

tmp="您的現(xiàn)金業(yè)務(wù)號(hào)碼為"+string+"位顧客請(qǐng)到休息區(qū)等待"；

showlabel->setText(tmp);

}

5 結(jié)語(yǔ)

本文基于Linux智能排隊(duì)系統(tǒng)排隊(duì)的若干問(wèn)題的討論，主要是針對(duì)項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明，確定系統(tǒng)服務(wù)器和客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較為完整的概括，在一些類似的技術(shù)應(yīng)用上都有借鑒性.

參考文獻(xiàn)：

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[4]趙祖龍.基于Qt/Embedded的嵌入式跨平臺(tái)聊天系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)，2010(12).