Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИ- . ВАНИЯ, содержащее генератор заявок, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик и два счетчика, канал обслуживания игруппу элемен тов И, два элемента ЮШ, выход генератора заявок подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы элементов И группы подклзоч ;-ны к соответствующим входам.первого элемента ИЛИ, отличаю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения режима взаимной помощи в обслуживании между каналами обслуживания, оно дополнительно содержит коммутатор и (п-1) каналов обслуживания, а каждый канал обслуживания включает генератор импульсов , одновибратор, семь элементов И, два элемента Ш1И, элемент ИЛИ-НЕ, три элемента НЕ, триггер, делитель частоты, два реверсивных счетчика, выходы генератора импульсов и одновибратора подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с входом делителя частоты, входы генератора. импульсов и одновибратора объединены , выход первого элемента Н подключен к первым входам третьего ы четвертого элслчентов И, выход второго элемента И соединен с вторым входом четрзертого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход которого соедпнег с вторые; входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом первого реверсиБкого счетчика, выход делителя частоты через пятый элемент И подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом nepEOi o элемента ИЛИ, i выход четвертого элемента И соединен с первы: ; входом первого элемен (Л та ИЛИ, выход второго реверсивного счетчика подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, входу второго элемента НЕ и другому входу пятого элемента И, выход первого реверсивного счетчика соединеш с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и с первыми входами шестого -и седьмого элементов Hf к вторым входам которых подключен выход второго элемента НЕ, третьи входы шестого и седьмого элементов И соединены с входом делителя частоты, четвертый вход шестого элемента И соединен с входом третьегоэлемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу седьмого элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ к вычитающему .входу первого реверсивного счетчика , выход шестого элемента И соединен с другим входом второго эле мента. ИЛИ -и счетным входом триггера , выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, ;выходы первых реверсивных счетчиков кансшов обслуживания подключе

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3458420/18-24 (22) 24.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) В.M. Крылов, Г.В. Дружинин, :П.Э. Борицкий, С.А.Воробьев, .

В.А. Зайцев и Ю.И. Алимов (71) Московский ордена 1(енина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 840915, кл. G 06 F 15/20, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 526920, кл. G 06 F 15/20, 1974 (прототип).,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ЦЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор заявок, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик и два счетчика, канал обслуживания и группу элементов И, два элемента ИЛИ, выход генератора заявок подключен к суммирующему входу. реверсивного счетчика, выходы элементов И группы подключ ?ны к соответствующим входам. первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения режима взаимной помощи в обслуживании между каналами обслуживания, оно дополнительно содержит коммутатор и (и- 1) каналов обслуживания, а каждый канал обслуживания включает генератор импульсов, одновибратор, семь элементов И, два элемента ИЛИ, элемент

ИЛИ-НЕ, три элемента НЕ, триггер, делитель частоты, два реверсивных счетчика, выходы генератора импуль сов и одновибратора подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с входом делителя частоты, входы генератора

„.э?? „„1ЩД ЯД А

3(5g 4 06 G 7/48//G F 15/20 имп „льсав и одковибратора объединены, выход первого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого =-i;?ñ;,;àíтав И, выход второго злемек«=, 11 соединен с вторым входам чет?. е1зтага элемента И и входам перв агo злемек i. à НЕ у ВыхОд ка торога саед??кек с вторым входом третьегv .з:?е?.,е.:та 11 выход которого саедккек с суммкрующ??м входом первого реверс iE?":îãо счетчика, выход делителя частать. через пятый элемент И подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика, суммирующий в а которого соединен с выходам пер-:ага элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первьг.. входам первого элемента 11ЛИ, выход второго реверсивного счетчика подключен к первому вхо" ду элемента ИЛИ-НЕ, входу второго элемента HE и другому входу пятого элемекта И, выход первого реверсивного счетчика соединен с вторым входам элемента H3Ili-HE к с первыми входами шестого и седьмого элементов И„ к вторы?. входам которых под-, ключен выход второго элемента НЕ, третьи входы шестого и седьмого элементов И соединены с входом делителя частоты, четвертый вход шестого элемента И соединен с входам третьего элемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу седьмого элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, выход шес-ого элемента И соединен с другим входом второго элемента ИЛИ .и счетным вха aM триггера, выход которого соединен с вто.рым входом первого элемента ИЛИ,,выходы первых реверсивкых счетчиков каналов обслуживания подключе1045237 ны к первым входам соответствующих элементов И группы, вторые входы которых объединены и соединены с . выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ-НЕ соответствующих каналов обслуживания и соответствующему входу коммутатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами делителей частоты всех каналов обслуживания и тактовым входом коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с входом первого счетчика и сигнальным выходом коммутатора, канальные выходы которого подключены соответственно к входам одновибраторов каналов обслуживания, входы третьих элементов НЕ которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен н входу второго счетчика.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммутатор содержит два триггера, группу

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании техI нического обеспечения эффективных автоматизированных систем управления, подсистем обработки справочно-информационных массивов, в системах. передачи данных, а также при создании СМО на транспорте (обслуживание пассажиров) при резервировании и продаже билетов, при организации поездной и маневро-. вой работы на сортировочных станциях сети железных дорог.

Известно устройство для моделирования систем массового обслужи.вания, содержащее блоки формирования потоков заявок, блоки образования очереди, каналы обслуживания, коммутатор и блок индикации f1).

Недостатком данного устройства являются ограниченные возможности решения класса задач с различными принципами (дисциплинами) обслуживания заявок.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее и-1 двухвходовых элементов И, и-1 входовой элемент

ИЛИ, регистр сдвига, последовательно соединенные генератор заявок, - 5

30 элементов И, элемент НЕ, элемент

ИЛИ, элемент И, первые входы эле ментов И группы являются соответствующими входами коммутатора, первый вход элемента И является тактовым входом коммутатора„ второй вход является информационным .входом коммутатора, а к третьему входу элемента И подключен выход элемента НЕ, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами элементов И группы и являются каналь. ными выходами коммутатора, сигнальным выходом которого является выход элемента ИЛИ, выход элемента И соединен со счетным входом первого триггера, инверсный выход которого подключен к вторым входам нечетных элементов И группы, а прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами четных элементов И группы и со счетным входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьими входами первой половины элементов И группы, а прямой выход — с третьими входами вто-, рой половины элементов И. реверсивный счетчик, элемент ИЛИ и блок обслуживающих приборов, блок имитации очереди. УстройсТво позволяет воспроизводить максимально допустимое время пребывания заявок в очереди и на обслуживании.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности осуществлять взаимную помощь между каналами обслуживания в тех случаях, когда время обслуживания. в одном из каналов превышает предельно допустимое, а в это время имеются свободные (не занятые обслуживанием) каналы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения режима взаимной помощи в обслуживании между каналами обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор заявок, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик и дэа счетчика, канал обслуживания и группу элементов И, два элемента ИЛИ, выход генератора заявок подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы элементов И группы подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, дополнительно содержит коммутатор и (И -1) 1045237 каналов обслуживания, а каждый канал обслуживания включает генера тор импульсов, одновибратор; семь элементов И, два элемента ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, три элемента НЕ, тригI

rep, делитель частоты, два реверсивных счетчика, выходы генератора импульсов и одновибратора подклю-, чены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с 10 входом делителя частоты, входы гене-, ратора импульсов и одновибратора объединены, выход первого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, вы- )5 ход второго элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента

И и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, выход делителя частоты через пятый элемент И подключен к вычитающему входу второго реверсивного 25 счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго реверсивного счетчика подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, входу второго элемента НЕ и другому входу пятого элемента И, выход первого реверсивного счетчика соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и с первыми входами шестого и седьмого элементов И, к вторым входам которого подключен выход второго элемента НЕ, третьи входы шестого и седьмого элементов И соединены с 4О входом делителя частоты, четвертый вход шестого элемента И соединен с входом третьего элемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу седьмого элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и через второй элемент ИЛИ к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, выход шестого элемента И соединен с другим входом второго элемента

ИЛИ и счетным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы первых реверсивных счетчиков каналов обслуживания подключены к первым входам соответствующих элементов И группы, вторые входы которых объединены и соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входЫ которого подключены к выходам элементов ИЛИ-HE 60 соответствующих каналов обслуживания и соответствующему входу коммутатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами делителей частоты всех каналов обслуживания и тактовым входом коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с входом первого счетчика и сигнальным выходом коммутатора, канальные выходы которого подключены соответственно к входам одновибраторов каналов обслуживания, входы третьих элементов НЕ которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу второго счетчика.

Причем коммутатор содержит первый и второй триггеры, группу элементов И, элемент НЕ, элемент

И, элемент HJIH первые входы элементов И группы являются соответствующими входами коммутатора, первый вход элемента И является такто- . вым входом коммутатора, второй вход является информационным входом.коммутатора, а к третьему входу подключен выход элемента НЕ, вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И группы и являются соответствующими канальными выходами коммутатора, сигнальным выходом которого является выход элемента ИЛИ, выход элемента И соединен со счетно входом первого триггера, инверсный выход которого подключен к вторьм входам нечетных элементов И группы, а прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами четных элементов И группы и с счетным входом второго триггера, инверсный выход которого соединен -c т р еeтTь иHмMи H в х оoд а мMи H п еeр в оoй половины элементов И группы, а .прямой выход — с третьими входами второй половины элементов И.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 коммутатор, на фиг. 3 — схема канала обслуживания.

Устройство содержит генератор 1 заявок, представляющий собой датчик случайных по времени следования импульсов, реверсивный счетчик 2, генератор 3 тактовых импульсов, коммутатор 4, счетчик 5, каналы 6-9 обслуживания, группу элементов

И 10-13, первый и второй элементы

ИЛИ 14 и 15, счетчик 16.

Коммутатор 4 состоит из триггеров 17 и 18, элемента И 19, группы элементов И 20-23, элемента ИЛИ 24, элемента НЕ 25. Каждый из каналов обслуживания содержит генератор 26 импульсов случайной длительности, одновибратор 27, первый и второй элементы. И 28 и 29,,делитель 30 частоты,первый элемент НЕ 31, третий, четвертый и пятый элементы И 32-34, первый реверсивный счетчик 35, первый элемент ИЛИ 36, второй реверсив4

1045237 ный счетчик 37, элемент ИЛИ-НЕ 38, второй элемент НЕ 39, шестой элемент

И 40, третий элемент HE 41, седь- . мой элемент И 42, триггер 43, второй элемент ИЛИ 44.

Устройство работает следующим образом.

В генераторе 1 в случайные моменты времени формируются импульсы имитирующие заявки (требования) на обслуживание. Заявки поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 2. "1" с выхода счетчика

2 подается на второй вход элемента

И 19 коммутатора 4. На третий вход элемента И 19 от элемента HE 25 15 также поступает "1". Эти условия обеспечивают поступление на счетный вход триггера 17 прямоугольных импульсов, частота которых задается генератором 3. Триггеры 17 и 18 образуют кольцевой счетчик, с помощью которого начинается поиск свободных каналов СМО. Канал CMO считается свободным, если на выходе его элемента ИЛИ-НЕ 38 имеется еди25ница. Эта единица через один из элементов И 20-23 подается на элемент ИЛИ 24. На выходе этого элемента появляется "1", которая регистрируется счетчиком 5 как принятое на обслуживание требование и вычитается в счетчике 2 из имеющейся ,очереди.

Появление на выходе элемента

НЕ 25 "0" приостанавливает поиск свободных каналов триггерами 17-18 из-за занятости всех четырех каналов.

"1" с выходов элементов И 20-23 поступают на вторые входы соответствующих каналов CNO, что служит сиг- 40 налом появления на выходах генератора 26 и одновибратора 27 импульсов случайной и фиксированной длительностей соответственно. Импульсы случайной длительности моделируют случайное требуемое время обслуживания заявок, а импульсы фиксированной длительности имитируют предельно допустимое время обслуживания в каналах СМО.

С помощью элементов И 28 и 29 и генератора 3 тактовых импульсов формируемые блоками 26 и 27 импульсы нормируются-заполняются тактовыми импульсами. Частота тактовых импульсов выбирается на порядок больше величины, обратной среднему значению периода импульсов случайной длительности.

Количество импульсов на выходе элемента И 29 пропорционально вре- бО мени обслуживания данным каналом

СМО. Эта последовательность импульсов подается на второй вход элемента И 33, на первый вход которого г. оступает последовательность случайного числа импульсов с выхода элемента И 28. На выходе элемента

И 33 появляется количество импульсов, меньшее или равное числу импульсов, пропорциональных времени обслуживания данным каналом. Далее эти импульсы поступают на первый вход элемента ИЛИ 36, на двух других входах которого при занятом данном канале поступают "0". При превышении количеством импульсов, фиксируемых счетчиком 37, нуля на его выходе появляется "1", передаваемая на первый вход элемента

ИЛИ-HE 38 и элемента HE 39.

Тот из элементов И 20-23, на входе которого присутствует "1" при поступлении на первые входы

"0", переключается в нулевое состояние. После этого на выходе элемента ИЛИ 24 появляется "0", а на выходе инвертора 25 - "1". Возникновение на третьем входе элемента 19 единицы означает готовность коммутатора 4 к обслуживанию очередной заявки.

Когда время обслуживания требования превышает предельно допустимое, на выходе элемента И 32 появляются импульсы, число которых равно разности между количеством тактовых импульсов, заполнивших импульс случайной длительности от генератора 26, и количеством тактовых, импульсов, заполнивших импульс эталонной длительности, генерируемый одновибратором 27. Регистрируемое реверсивным счетчиком 35 число импульсов пропорционально времени, требующегося на дообслуживание заявки, обрабатываемой в данном канале.

При появлении первого положительного импульса в счетчике 37 с выхода делителя 30 частоты импульсы с меньшей в несколько раз частотой по сравнению с частотой срабатывания генератора тактовых импульсов начинают поступать на вычитающий вход счетчика 37. В итоге содержимое счетчика 37 постепенно начинает уменьшаться, что соответствует процедуре обслуживания в данном канале. Интенсивность обслуживания задается коэффициентом деления частоты в делителе 30.

Если время обслуживания требова. ния оказывается меньше, чем предельно допустимое, и соответственно на выходе реверсивного счетчика

35 присутствует "0", то через некоторое время содержимое реверсивного счетчика 37 окажется равным нулю, что соответствует концу обслуживания требования. На входах элемента ИЛИ-НЕ 38 оказывается два нуля,, на втором выходе канала

1045237 l0

30 появляется единица, что свидетельствует о готовности канала к приему новой заявки.

Поскольку все вторые выходы каналов СМО подключены к входам элемента ИЛИ 15, то появление на его 5 выходе единицы сигнализирует о наличии хотя бы одного свободного канала CMO.

Если время на обслуживание заяв— ки превышает предельно допустимое время, то содержимое реверсивного счетчика 35 не равно нулю, и íà его выходе присутствует сигнал единицы

В момент времени, соответствую- 15 щий обнулению счетчика 37, на ныходе элемента НЕ 39 появляется единица, передаваемая на вторые входы элементов И 40 и 42, на третьи входы которых поступают тактовые им- 20 пульсы с выхода генератора 3. На первые входы элементов И 40 и 42 подаются "1" с выхода счетчика 35.

При наличии хотя бы одного свободного канала на третьем его входе. появится "1", которая поступит на четвертый вход элемента И 40. Как только на первом, втором и четвер+ том входах элемента И 40 появится

"1", а это происходит при возникновении нуля на ныходе счетчика 37, на вход триггера 43 со счетным входом начинают проходить импульсы от генератора 3. Эти же импульсы через элемент ИЛИ 44 приходят на вычитающий вход счетчика 35. 35

Импульсы с выхода триггера 43 через элемент ИЛИ 36 поступают на суммирующий вход счетчика 37. Поскольку количество импульсов на .выходе триггера со счетным входом 40

43 вдвое меньше, чем на его входе, 1 счетчик 37 зарегистрирует только половину из последовательности тактоных импульсон, характеризующих объем той части обслуживания требования, которая выполняется двумя каналами (основным и оказывающим помощь). Обслуживание двумя каналами завершится в момент обнуления обоих счетчиков 35 и 37, поскольку скорость обслуживания двумя каналами вдвое больше. Если при дообслуживании заявки двумя каналами поступает следующая заявка, а свободные каналы отсутствуют, то дообслуживание заявки продолжается одним каналом, а канал, оказывающий помощь, начинает обслуживать нновь поступившую заявку. лементы И 10-13 служат для ныявления фактов взаимной помощи между каналами СМО. Общее количестно осуществленных случаев помощи фиксируется на счетчике 16 Суммарное время, на которое сокращается весь процесс обслуживания всех поступивших в СМО требований за счет наличия взаимной помощи между каналами, определяется путем деления суммарного количеcTBc" импульсон, за фиксированных счетчиками 37 во всех канала С. 4!О на частоту следования импульсон !!а выходе делителя 30.

Пр.:менение изобретения расширяет функциональные вероятности модели C 10, а именно обеспечивает возможность моделирования процессов фун .ционироьания с учетом взаимной помощи между каналами при наличии не заня-.ых (свободных) каналов.

Необходимость в моделирующем устройстве такого типа обуславливается актуальными задачами создания Вы сокоэффектинных адаптивных технических средстн автоматизированных систем управления предприятиями и объектами авиационного, автомобильного и железнодорожного транспорта.

lU452S/ фиР. 2 филд

Составитель В. Фукалов

Редактор Н. Ковалева Техред М, Гергель Корректор О ° Вилак

Заказ 7555/51 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для моделирования систем массового обслуживания Устройство для моделирования систем массового обслуживания Устройство для моделирования систем массового обслуживания Устройство для моделирования систем массового обслуживания Устройство для моделирования систем массового обслуживания Устройство для моделирования систем массового обслуживания 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании процессов движения судов

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при моделировании комбинаторных задач

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления производственными предприятиями

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования движения судов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для циркулярной сети связи

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при автоматизированном управлении конструированием

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании процессов функционирования двухкамерных судоходных шлюзов для различных стратегий движения судов через судоходный шлюз с учетом динамики и специфики их применения

Изобретение относится к средствам моделирования процессов функционирования экранопланов с учетом динамики и специфики их применения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании процессов функционирования двухкамерных судоходных шлюзов для различных стратегий движения судов через судоходный шлюз с учетом динамики и специфики их применения

Изобретение относится к средствам моделирования систем радиосвязи
Наверх