Математики сократили очереди в женские туалеты

Проблемы, связанные с удовлетворением большого спроса со стороны компонентов различных систем, например людей или терминалов, изучает специальный раздел математики — теория массового обслуживания. Несмотря на сравнительно долгую историю (первые задачи были рассмотрены в начале XX века), до сих пор она была сосредоточена на рассмотрении вопросов технического или нейтрального, с точки зрения эстетики, характера. Реже теория применяется к табуированным процессам и нелинейным системам, таким как акт экскреции и очередь в общественный туалет соответственно. Между тем известно, что последняя (и, как следствие, время ожидания) у женской уборной выше, чем у мужской, но факторы этого неясны.

Чтобы восполнить пробел, математики Курт Ван Хаутгем (Kurt Van Hautegem) и Воутер Рогист (Wouter Rogiest) провели ряд экспериментов. На первом этапе они с помощью C-формулы Эрланга проверили, как на ожидание влияет количество в туалете унитазов. Важность этого параметра определяется тем, что женские и мужские уборные занимают одинаковую площадь, но из-за меньшего размера писсуары позволяют лучше укомплектовать последние. Число приспособлений авторы варьировали в пределах 10–15, за среднее время экскреции они взяли одну минуту, а за интервал между посещениями — семь секунд. Расчеты показали, что уменьшение значения всего на один унитаз (с 11 до 10) резко увеличивает очередь.

Затем путем дискретно-событийного моделирования (Discrete Event Simulation, DES) ученые провели шесть симуляций. На этот раз в анализ включили более длительный акт экскреции у женщин (из-за необходимости открывать и закрывать кабинку, очищать сиденье и снимать больше одежды) — полторы минуты против одной минуты — и нелинейную нагрузку с интервалами посещения 10 секунд и 15-минутными пиками с интервалами пять секунд. При аналогичном количестве унитазов женщины в этом случае ожидали очереди в 40 раз дольше, чем мужчины: 6 минут 19 секунд против 11 секунд. Причем для нормализации параметра после предельных нагрузок женской уборной требовалось на 15 минут, а в среднем два часа.

По словам исследователей, максимально приравнять показатели позволило совмещение женского и мужского туалетов в один с 14 кабинками и восемью писсуарами. Среднее время ожидания посетителей сокращалось при этом до минимума — 1 минута 12 секунд: для женщин значение составило 1 минуту 27 секунд, для мужчин — 58 секунд. Альтернативой, например при недопустимости обустройства объединенных уборных по этическим или религиозным сообажениям, может служить следующая конфигурация: восемь писсуаров и две кабинки в мужском (при меньшей площади) и 12 кабинок в женском. Тогда время ожидания уменьшилось бы до 1 минуты 29 секунд: 39 секунд для мужчин и 2 минуты 18 секунд для женщин.

Подробности работы представлены в блоге People Queue Magazine.

Ранее физики сравнили турбулентное движение частиц с перемещениями футболистов.