Не понятно, в чём суть вопроса. В задаче представлена очередь очередей и один обработчик. Внешняя очередь обслуживается последовательно, внутренняя очередь - тоже. Обработчик может отправить элемент внутренней очереди обратно в её конец с вероятностью 1/3.
Что вы тут собрались распараллеливать и синхронизировать при одном единственном обслуживающем обработчике?
