Введение 4
Содержание 6
1. Общая постановка задачи 8
1.1. Постановка задачи о парковке 8
1.2. Регулярность 11
2. Задача о неравномерной парковке 15
2.1. Постановка задачи 15
2.2. Полученные результаты 15
3. Задача об эгоистичной парковке 20
3.1. Постановка задачи 20
3.2. Полученные результаты 20
4. Задача о дискретной парковке 35
4.1. Постановка задачи 35
4.2. Полученные результаты 36
Заключение 43
Список литературы 44
Задача о случайной парковке впервые упоминается в работе Реньи [1], опубликованной в 1958 году. В ней он исследовал асимптотику математического ожидания количества интервалов единичной длины, размещённых на отрезке, длина которого стремится к бесконечности. Позднее исследование этой задачи продолжилось, и в работе [3] за авторством Дворецкого и Роббинса была доказана асимптотическая нормальность этих случайных величин.
Изначальная постановка задачи следующая. Пусть у нас есть отрезок [О,ж]. На этот отрезок случайным образом размещается отрезок единичной длины. То есть, вводится случайная величина ц, равномерно распределённая на отрезке [0, х — 1], и размещённый отрезок имеет концы [ц, ц +1]. Размещённый отрезок разбивает изначальный на два : [0, ц] и [ц + 1, ж]. Затем эти отрезки рассматриваются независимо друг от друга, и на них также случайным образом размещаются отрезки длины 1. Процесс завершается, когда длины незаполненных отрезков становятся меньше единицы. В конце за Nx обозначается количество размещённых отрезков.
Эта задача приобрела следующую интерпретацию. Пусть у нас есть улица длины х, на которой паркуются машины длины 1. Причём каждая следующая машина случайно выбирает для себя место так, чтобы не пересекаться с уже припаркованными. Тогда Nx — количество припаркованных машин. Из-за этой интерпретации задача и получила название ’’задача о парковке”.
В работе Реньи [1] было установлено, что для любого п ^ 1 верно равенство
ENx = Хх + А — 1 + О(х~п) (х щ то).
Также в данной работе было дано интегральное выражение для константы А:
А = [ е“2 й dudt « 0.748.
Jo
Позже, в работе Дворецкого и Роббинса [3] получено уточнение выражения для математического ожидания
„ ч ч (/2е (х 2)
ENx = Хх + А — 1 + о| | — )
х
Также в этой работе было доказано, что для дисперсии существует константа А2, такая что
( ( 4с ) (x-4)
DNx = А2ж + А2 + О I | — )
х J
В данной работе были рассмотрены некоторые модели задачи о парковке. В дальнейшем планируется продолжить изучение этих задач. В частности, интересен вопрос об асимптотической нормальности задачи о дискретной парковке машин длины 2. Также представляет интерес вопрос об асимптотическом поведении математических ожиданий в задаче о дискретной парковке машин большей длины.
[1] A. Renji. On the one-dimensional concerning space-filling. — Publ. of Math. Inst. of Hungarian Acad. Of Science. Vol. 3. 1958.P 109-127.
[2] Ananjevskii S.M. Kryukov N.A. The Problem Of Selfish Parking.— Vestnik SPbSU. Mathematics. Mechanics. Astronomy. (принято к печати).
[3] Dvoretzky A. Robbins H. On the ’parking’ problem. — Publ. of the Math. Inst. of Hungarian Acad. Of Sciense. Vol. 9. 1964. P. 209-226.
[4] Mattew P.C. Nandor J.S. Renyi’s Parking Problem Revisited.— arXiv:1406.1781v1 [math.PR] 6 Jun 2014.
[5] S.M. Ananjevskii. Some Generalizations of ’Parking’ Problem. — Vestnik St.Petersburg University. Ser. 1, issue 4, 525-532 (2016).