Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

УСТРОЙСТВО .ЦПЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОВСЛУЖВАНИЯ, содержащее реверсивный счетчик, генератор заявок, выход которого соединен с входом счетчика заявок, первым входом первого элемента И и информационным входом элемента запрета, управлякщий вход которого и второй вход первого элемента И соединены с выходом второго элемента И, входы которого подключены соответственно к разряднымвыходам реверсивного счетчика, выход первого элемента И подключен к входу счетчика отказов, элемент ИЖ и два блока случайной временной задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем воспроизведения режима ограничения продолжительности обслуживания заявок, оно дополнительно содержит счетчик числа ограничений обслуживания, причем выход элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика и суммирующими входами первого и второго блоков случайной временной задержки, выход первого блока случайной временной задержки соединен с первьм входом элемента ИЛИ, входом счётчика числа ограничений обслуживания и вычитающим входом второго блока случайной временной задержки, выход которого . подключен к вычитанхцему входу первого блока случайной временной задержки и второму входу элемента ИЛИ, сл выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика. 00

CQO3 СОВЕТСКИХ

СИИ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

4(50 G 06 F 15 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3659437/24-24 (22) 05.11.83 .(46) 23.04.85. Бюл. В 15 (72) С.В.Сычев, А.Д. Хомоненко: и А.Г.Ломако (53} 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 519716, кл. 6 06 F 15/20, 1974., . 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3533968/18-24, кл. G 06 F 15/20, 1983 (прототип). (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА.НИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее реверсивный счетчик, генератор заявок, выход которого соединен с входом счетчика заявок, первым входом первого элемента И и информационным входом элемента запрета, управля1ощий вход которого и второй вход первого элемента И соединены с выходом второго элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика, выход первого элемента И подключен к входу счетчика отказов, элемент ИЛИ и два блока случайной временной:задержки, о т— л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем воспроизведения режима ограничения продолжительности обслуживания заявок, оно дополнительно содержит счетчик числа ограничений обслуживания, причем выход элемента запрета соединен с. суммирующим входом реверсивного счетчика и суммирующими входами первого и второго блоков случайной временной задержки, выход первого блока случайной временной задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом счетчика числа ограничений обслуживания и вычитакщим: входом второго блока случайной временной задержки, выход которого подключен к вычитанщему входу первого блока случайной временной задержки и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика.

1151980

10 второго элемента запрета и первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами блоков случайной временной задержки, выходы которых подключены. к первому входу третьего элемента И и первому входу второго триггера, второй вход которого соеди нен с выходом третьего элемента И, первыми входами четвертого и пятого элементов И и входом элемента за- 55 прета, выход второго триггера подклю чен к второму входу третьего элемента И, разрядные выходы реверсивного

Изобретение относится к специали-1 зированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования систем массового обслуживания (CMO), работающих в режиме, учитывающем возможные ограничения на время обслуживания заявок.

Известно устройство для моделирования СМО, содержащее генераторы случайных импульсов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ и И, реверсивные счетчики . а также счетчики общего числа заявок, потерянных заявок, числа отказов каналов обслуживания и счет чик заявок, обслуживание которых

15 было прервано отказами обслуживающих каналов (1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для моделирования CNO, содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик заявок, счетчик отказов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ,И, многовходовые элементы ИЛИ и И, реверсивный счетчик, два блока слу25 чайных временных задержек и два триггера, выход генератора случайного потока импульсов соединен с входом счетчика заявок, первым входом первого элемента И и входом элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И подключены к выходу многовходового элемента И, входы которого соединены соответственно с разрядными 35 выходами реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу второго элемента И, перв1лй вход которого и вход второго элемента запрета подключены к выходу перво-40

ro элемента запрета, второй вход второго элемента И и управляющий вход второго элемента запрета соединены с выходом первого триггера, первый вход которого подключен к выходу 45 счетчика соединены с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И и входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И вЂ” с входом счетчика отказов, а выход пятого элемента И вЂ” с вычитающим входом реверсивного счетчика (21 .

Известное устройство позволяет моделировать СМО, работающие в различных режимах. Кроме того, известное устройство позволяет, например, в случае выхода канала из строя в тот момент, когда он был занят обслуживанием заявки, передавать ее любому другому свободному каналу.

Если свободных каналов нет, то заявка теряется.

Однако в ряде случаев, в частности, при эксплуатации систем управления объектами, на время обслуживания заявок накладывается ограничение, заключающееся в том, что при превышении предельно допустимого времени обслуживания заявка обесценивается.

Таким образом, поступившая в систему заявка теряется не только тогда, когда часть (или все) каналов заняты обслуживанием, а остальные на. ходятся в ремонте, но и тогда, когда время обслуживания заявки превышает допустимое.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем воспроизведения режима ограничения продолжительности обслуживания заявок.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее реверсивный счетчик, генератор заявок, выход которого соединен с входом счетчика заявок, первым входом первого элемента И и информационным входом элемен- . та запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И соединены с выходом второго элемен-. та И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика, выход первого элемента И подключен к входу счетчика отказов, элемент ИЛИ и два блока случайной временной задержки, введен1

1151980 счетчик числа ограничений обслужива. ния, причем выход элемента запрета соединен- с суммирующим входом реверсивного счетчика и суммирующими входами первого и второго блоков случайной временной задержки, выход первого блока случайной временной задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом счетчика числа ограничений обслуживания и вычитающим входом второго блока случайной временной задержки, выход которого подключен к вычитающему входу первого блока случайной временной задержки и второму входу элемента ИЛИ, 15 выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — схема блока случайной временной задержки. 20

Устройство содержит генератор 1 заявок, счетчик 2 заявок, счетчик 3 отказов, счетчик 4 числа ограничений обслуживания, реверсивный счетчик 5, второй элемент И 6, первый элемент И 7, элемент ИЛИ 8 и элемент 9 запрета, второй 10 и первый 11 блоки случайной временной задержки.

При этом блоки 10 и 11 являются идентичными и могут быть выполнены, 30 например, по схеме, приведенной на фиг. 2. Они содержат элементы ИЛИНЕ 12 и 13, элемент НЕ 14, элементы ИЛИ 15 и 16, элементъ НЕ 17, элементы НЕ 18, элемент ИЛИ 19 и каналы 20, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 21, элементы И 22 и 23, триггер 24 и линию 25 случайной временной задержки с положительным и отрицательным входами, При этом 40 вход 26 блока 11 является суммирующим, а вход 27 — вычитающим.

В блоке 11, задающем максимальное время обслуживания, все линии 25 задержки настраиваются на это время. 45

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 2 заявок и одновременно через открытый элемент 9 50 запрета на суммирующий вход счетчика .5. Кроме того, импульсы от генератора 1 поступают на суммирующие воды блоков 10 и 11 случайной временной задержки, имитирующих процесс 55 обслуживания и процесс задания предельно допустимого времени обслужи-. вания соответственно.

Поступление импульса на суммирующий вход счетчика 5 увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала. При этом, если время обслуживания заявки не превысит предельно допустимое время обслуживания, задаваемое блоком 11, то импульс, появившийся на выходе блока 10, через время, равное случайной длительности обслуживания, поступает на вычитающий вход счетчика 5 и

"списывает" из него единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала. Этот же импульс с выхода блока 10 поступает на вычитающий вход блока 11 случайной временной задержки, запрещая этим самым появление импульса на выходе этого блока.

В случае, когда время обслуживания заявки превысит предельно допустимое, то импульс, появившийся на выходе блока 11 случайной временной задержки через время, равное случайному значению предельно допустимого времени обслуживания, поступает на вычитающий вход блока 10 случайной временной задержки и на вычитающий вход счетчика 5, имитируя.тем самым прекращение обслуживания обесцененной заявки и освобождение одного канала. Кроме того, импульсы с выхода блока 11 случайной временной задержки поступают на вход счетчика 4, подсчитывающего число заявок, время обслуживания которых превышает предельно допустимое.

В процессе работы .устройства может возникнуть ситуация, когда все каналы заняты. В этом случае на выходе элемента И 6 появляется сигнал, поступающий на управляющий вход элемента 9 запрета и на вход элемента И 7. Элемент 9 запрета запирается, и импульсы от генератора 1 через открытый элемент И 7 поступают на вход счетчика 3, имитируя поток заявок, получивших отказ в обслуживании из-эа отсутствия свободных каналов.

По мере поступления импульсов с выходов блоков 10 и 11 на вычитающий вход счетчика 5 элемент 9 запрета вновь отпирается, разрешая тем самым поступление импульсов от генератора 1 на суммирующие входы блоков 10 и 11.

Блок 11 работает следующим обра-: зом. В исходном состоянии на выходе, 1151980

10 триггеров 24 всех каналов высокий уровень (логическая единица). При этом каждый из этих триггеров обес-. печивает наличие низкого уровня (логического нуля) на входах элемен- 5 тов ИЛИ-НЕ 13, номера которых больше или равны номеру соответствующего триггера 24.

Для открытия каждого из элементов И 22 требуется наличие высокого уровня на выходе соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 13. Следовательно, если свободен один из каналов 10, предположим с номером М, то на выхо-. де триггера 24 высокий уровень, 15 который через последовательность элементов ИЛИ 16,, ИЛИ-НЕ 13, ИЛИ 16,... исключает возможность прохождения импульса, имитирующего поступление заявки в линии случайных временных задержек каналов 20 с номерами, большими К, Импульс, поступающий на вход 26, через открытый элемент И 22 первого

25 канала 20 проходит на нулевой вход триггера 24 и на положительный вход линии 25, случайной временной задержки.

До тех пор, пока этот импульс не появится на ее выходе, на выходе триггера 241 низкий уровень, и открытым оказывается лишь элемент И22 ..

При поступлении следующего импульса задействована линия 25 случайной временной задержки второго 35 канала 20, на выходе триггера 24 также низкий уровень и т.д.

Импульс на выходе линии 25 случайной временной задержки, появившийся через время, равное слу- 40 чайной длительности обслуживания, через элемент ИЛИ 21, поступает на единичный вход соответствующего триггера 24;, переводит его в состояние логи уеской единицы и через 45 элемент 19 поступает на выход блока.

Импульс, поступивший иа вычитающий вход 27 блока 11 и имитирующий снятие заявки с обслуживания, должен освободить один из каналов 20.

Это возможно в том случае, когда хотя бы один из каналов занят.

Каждый триггер занятого канала находится в состоянии логического нуля и обеспечивает наличие низкого уровня на входах элементов ИЛИ-НЕ 12 с номерами, большими или равными но-меру соответствующего триггера 24.

Для открытия одного из элементов И 23, например, с номером К, необходимо наличие высокого уровня на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12. Следовательно, если занят канал 20, то триггер 24 этого канала находится в состоянии логического нуля и сигнал с его выхода (через последовательность элементов НЕ 17, ИЛИ 15 „,, ИЛИ-HE 12„, ) исключает возможность прохождения импульса, имитирующего снятие заявки с обслуживания, на отрицательные входы каналов 20 с номерами, большими К.

Пусть К теперь наименьший номер из числа занятых каналов. В этом случае открыт только один элемент И 23, так как все элементы И 23 с номерами, большими К, закрыты сигналом низкого уровня с выхода триггера 24<, а элементы И 23 с номерами, меньшими К, закрыты сигналами высокого уровня с выхода триггеров 24 <„ (так как каналы с номерами меньшими, чеи К1 свободны).

Тогда импульс, поступивший на вход 27 блока 11, проходит через открытый элемент И 23 на отрицательный вход линии 25 задержки, имитируя снятие заявки с обслуживания, и через элемент ИЛИ 21 — на единичный вход триггера 24, переводя его в состояние логической единицы, что означает освобождение одного канала.

Такии образом, предлагаемый блок случайныхвременных задержек (10 и 11) позволяет имитировать занятие канала для обслуживания при приходе импульса на суммирующий вход 26 блока, причем выбирается свободный канал с меньшимномером,а также снятие заявки с обслуживания нри приходе импульса на вычиташщий вход 27,причеи выбира1 ется заиятыйкаиал сишнвшим номером.

Статистические характеристики функ-. ционирования системы массового обслуживания, моделируемой предлагаеиым устройством, вычисляются известиьииметодами на основе показаний счетчиков.

Таким образом, введение в состав известного устройства дополнительно счетчика числа ограничений обслуживания заявок, время обслуживания которых превышает предельно допустимое, позволяет иоделировать системы массового обслуживания, в которых установлены ограничения иа время пребывания заявки в системе.

1151980

1151980 (Рив. Г

Составитель В.Фукалов

Редактор А.Шандор Техред Т.Фанта Корректор Г.Решетник

Заказ 2325/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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