Устройство для моделирования узла транспортной сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА- , НИЯ УЗЛА ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ, содержа-; щее один реверсивный и два суммирующих счетчика, триггер, элемент И и тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем перераспределения груз.опотоков, в него введены блоки моделирования прибывающих средств, каждый из которых состоит из трех генераторов случайных импульсо в, элемента задержки, триггера и двух элементов И, и блоки моделирования отправляемьк средств, каждый из которых состоит из одновибратора, элемента НЕ, элемента задержки,, триггера , элемента ИЛИ, двух дешифраторов и двух элементов И, причем выход первого генератора случайных импуль-сов соединен с С- и R -входами триггера, к D-входу которого подключен выход триггера своего блока моделирования прибывающих средств. первые входы элементов И которого соединены с прямым выходом триггера, а вторые входы - с выходами второго и третьего генераторов случайных импульсов , инверсный выход триггера подключен непосредственно к D и R-входам, а через элемент задержки к С-входу триггера своего блока моделирования прибывающих средств,выходы элементов И которого соединены с входами элемента ИЛИ одноименного блока моделирования отправляемых средств,выход элемента ИЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выход и вычитающий вход которого соединены соответственно с входами дешифраторов и выходом пер (Л вого элемента И блока моделирования отправляемых средств, первый и второй входы первого элемента И блока моделирования отправляемых средств подключены соответственно к выходу первого дешифратора и выходу элемента И, выход первого элемента И блока моделирования отправляемых средств соединен с входом первого суммирующего счетчика, выход второго ел дешифратора подключен к первому вхосо ду второго элемента И блока моделирования отправляемых средств, выход триггера которого соединен с. вторым входом элемента И, выход которого через одновибратор подключен к второму входу элемента И и входу второго суммирующего счетчика, выход одновибратора через элемент НЕ соединен cD и R-входами, а через элемент задержки - с С-входом триггера блока моделирования отправляемьк средств.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662560/24-24 (22) 17.11.83 (46) 15.06.85. Бюл. Ф 22 (72) В.М. Крылов, П.Э. Борицкий и Т.С. Петрова (71) Московский ордена Ленина и орде" на Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 881759, кл. G 06 F 15/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 940175, кл. С 06 F 15/36, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УЗЛА ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ, содержащее один реверсивный и два суммирующих счетчика, триггер, элемент И и тактовый генератор, выход которого подключен к первому входу элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем перераспределения грузопотоков, в него введены блоки моделирования прибывающих средств, каждый из которых состоит из трех генераторов случайных импульсов, элемента задержки, триггера и двух элементов И, и блоки моделирования отправляемых средств, каждый из ко торых состоит из одновибратора, элемента НЕ, элемента задержки, триггера, элемента ИЛИ, двух дешифраторов и двух элементов И, причем выход первого генератора случайных импульсов соединен с L- и к -входами триггера, к D -входу которого подключен выход триггера своего блока моделирования прибывающих средств, „„Я0„„1163953 А первые входы элементов И которого соединены с прямым выходом триггера, а вторые входы — с выходами второго и третьего генераторов случайных импульсов, инверсный выход триггера подключен непосредственно к D u

R-входам, а через элемент задержки к С-входу триггера своего блока моделирования прибывающих средств,выходы элементов И которого соединены с входами элемента ИЛИ одноименного блока моделирования отправляемых средств, выход элемента ИЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вьмод и вычитающий вход которого соединены соответственно с входами дешифраторов и выходом первого элемента И блока моделирования отправляемых средств, первый и второй входы первого элемента И блока моделирования отправляемых средств подключены соответственно к вьмоду первогб дешифратора и выходу элемента И, выход первого элемента И блока моделирования отправляемых средств соединен с входом первого суммирующего счетчика, выход второго дешифратора подключен к первому вхо- ду второго элемента И блока моделирования отправляемых средств, выход триггера которого соединен с. вторым входом элемента И, выход которого через одновибратор подключен к второму входу элемента И и входу второго суммирующего счетчика, выход одновибратора через элемент НЕ соединен

cD u R -âõîäàìè, а через элемент задержки — с С -входом триггера блока моделирования отправляемых средств.

1161953

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при статистическом моделировании сложнйх транспортных систем, представленных в виде вероятностного S графа, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет перераспределения грузопотоков.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для моделирования узла транспортной сети; на фиг.2 и 3 функциональные схемы блоков прибывающих и отправляемых средств соответственно. 15

Устройство содержит тутовый ге нератор 1, блоки 2-4 моделирования прибывающих средств, блоки 5-7 моделирования отправляеыйх средств.

Каждый из блоков 2-4 моделирова- 20 ния прибывающих средств состоит из генератора 8 случайных импульсов, триггеров 9 и 10, элемента 11 задержки, .генераторов 12 и 13 случайных импульсов и элементов И 14 и 15. 25

В каждый из блоков моделирования отправляемых средств входят элементы И 16-18, элемент HE 19, элемент ИЛИ 20, одновибратор 21, элемент 22 задержки, триггер 23, ревер- ЗО сивный счетчик 24, суммирующие счетчики 25 и 26, дешифраторы 27 и 28.

Устройство работает следующим образом.

Объем транспортных средств, напри- З5 мер длина железнодорожных составов, прибывающих в узел с направления А, а также интервал их следования моделируются с помощью генератора 8 случайных импульсов блока 2 модели- 4О рования прибывающих средств (БИПС) .

Генератор 8 в случайный момент времени формирует импульс единичного уровня и случайной длительности, причем законы распределения длитель- 4g ности импульсов и интервалов их следования соответствуют реальным и заложены в конструкции генератора.

Импульсы с выхода генератора 8 случайных импульсов поступают на у

I прямой синхровход С и инверсный

Й-вход установки в "ноль" триггера 9. Предполагают, что на входе триггера 9 в момент прихода импульса от генератора 8 присутствует э5

"единица". В этом случае по переднему фронту пришедшего на синхровход С импульса триггер 9 переходит в единичное состояние. По заднему фронту пришедшего от генератора 8 импульса триггер 9 сбрасывается в нулевое состояние независимо от наличия сигнала на входе Я, так как происходит асинхронная установка триггера 9 в "ноль" по входу (, В момент появления "единицы" на выходе триггера 9 на его инверсном выходе появляется "ноль", который попадает на инверсный вход Р установки в "ноль" триггера 10, который переходит в нулевое состояние. После появления "единицы" на инверсном выходе триггера 9 через некоторое время, определяемое параметрами элемента 11 задержки, триггер 10 возвращается в единичное .состояние.

"Единица" с выхода триггера 10 поступает на информационный вход триггера 9 и разрешает его переход в единичное состояние по переднему фронту следующего импульса от генератора 8. Если импульс на синхровходе С триггера 9 появляется раньше, чем "единица" на входе D, то на выходе триггера он не проходит.

Таким образом, интервал времени между прибытием соседних транспортных средств, моделируемых импульсами, не может быть меньше некоторой величины, определяемой параметрами элемента 11 задержки, что отражает реальную ситуацию (например на сортировочной станции железной дороги, где интервал времени между прибытием составов с одного направления не может быть менее 2-3 мин по технике безопасности)..

На первйе входы элементов И l4 и 15, присоединенные к прямому выходу триггера 9, проходит последовательность импульсов случайной длительности со случайными интервалами следования, однако интервал следования заведомо больше минимально возможного времени между прибытием транспортных средств.

На вторые входы элементов И 14 и 15 поступают импульсы от генераторов 12 и 13 соответственно. Генераторы 12 и 13 случайных импульсов выдают короткие импульсы, интервалы следования которых распределены по заданному закону. В течение промежутка.времени, когда на первых входах элементов И 14 и 15 присут.— ствует сигнал, длительность ко.1161953 торого пропорциональна длине железнодорожного состава, на выходы элементов И 14 и 15 проходят импульсы от генераторов 12 и 13 случайных импульсов количество которых пропорФ ционально числу вагонов в составе.

При этом в составах одинаковой длины количество вагонов может быть различным за счет наличия вагонов разных типов и длин. Количество им- 1О пульсов на выходе элемента И 14 пропорционально числу вагонов, которые необходимо отправить по направлению

В, количество импульсов на выходе элемента И 15 — по направлению С.. 15

БМПС 3 и 4 моделирования прибывающих транспортных средств с направлений В и С работают аналогично °

Блоки моделирования отправляемых средств (BMOC) работают следующим 20 образом.

Блок 5 моделирует транспортные средства, отправляемые с узла в направлении А. На первый вход БМОС 5 поступают импульсы от тактового re- 25 нератора 1, на второй, вход . — импульсы с первого выхода БМПС 4, количество которых пропорционально числу вагонов, прибывших в транспортный узел с направления С и нуждающихся в щ отправке по направлению А. На третий вход БМОС 5 приходят импульсы с первого выхода BMIIC 3, моделирующие вагоны, пришедшие с направления В и тоже нуждающцеся в отправке по направлению А.

Короткие импульсы, пришедшие на второй и третий входы БМОС 5, поступают на первый и второй входы элемента ИЛИ 20, импульсы с выхода ко- 40 торого проходят на суммирующий вход реверсивного счетчика 24, который фиксирует количество вагонов в узле, требующихся для отправки по направлению А. 45

При достижении содержимым счетчика 24 некоторого значения, пропорцйонального минимально возможному количеству вагонов в отправляемом составе,. на выходе дешифратора 27 появляется единица, поступающая на первый вход элемента И 16. Предпола-. гают, .что на втором входе элемента И

16 в этот момент также присутствует единица. В этом случае одновибратор 21 формирует импульс фиксированной продолжительности, пропорциональной максимальной длине отправляемых в данном направлении составов. Количество импульсов на выходе одновибратора 21, соответствующее количеству отправляемых с транспортного узла в направлении А составов, суммируется счетчиком 25. Кроме счетчика 25., к выходу одновибратора 21 подключены вход элемента НЕ 19 и второй вход элемента И 18. При наличии импульса на выходе одновибратора через элемент И 18 проходят импульсы с его первого входа, который подключен к тактовому генератору 1

Серия импульсов с выхода элемента И

18 поступает на второй вход элемента И 17, первый вход которого присоединен к выходу дешифратора 28.

При ненулевом содержимом счетчика

24, что соответствует наличию в узле вагонов для отправки по направлению А, на выходе дешифратора 28 присутствует единичный сигнал, который обеспечивает прохождение импульсов через элемент И 17 на вход счетчика 26 и на вычитающий вход реверсивного счетчика 24.

Содержимое счетчика 24 уменьшается, что соответствует отправлению вагонов с узла. Если после отправления некоторого количества вагонов в одном составе их количество в узле стало равно "0", то на выходе дешифратора 28 появляется "0", элемент И 17 закрывается, содержимое счетчика 24 перестает уменьшаться.

Цепь, в которую входит элемент НЕ 19, элемент 22 задержки, триггер 23, служит для задания минимально возможного на данном направлении временного интервала между отправляемыми составами.

При поступлении импульса фиксированной продолжительности от одновибратора 21 на выходе элемента НЕ

19 появляется "0", который переводит по инверсному асинхронному входу в нулевое состояние триггер 23 и тем самым запрещает прохождение единицы на вход одновибратора 21. Переход триггера 23 в единичное состояние осуществляется только через некоторое время, определяемое элементом

22 задержки, после окончания импульса на выходе одновибратора. Таким образом, интервал времени между отправляемыми составами не может быть меньше некоторого минимально

1161953 допустимого, который определяется параметрами элемента 22 задержки.

Длительность импульса одновибратора 21 больше периода тактового генератора 1 в количество раз, рав- 5 ное максимальному возможному числу вагонов в составах, отправляемых из транспортного узла по данному направлению.

Блоки моделирования отправляемых 1Ц средств моделируют составы с количеством вагонов не меньше некоторого наперед заданного числа (при кото,ром на выходе дешифратора 27 появляется "единица", которая не исчезает и при превышении содержимым счетчика 24 этого числа), но не больше максимального, определяемого соотношением длительности импульса одновибратора 2 1 и периода тактового генератора 1.

Отправление составов моделируется с минимально возможным интервалом времени между ними, если к началу возможного отправления состава коли25 чество вагонов в узле для отправки по заданному направлению равно или превышает минимально возможное количество вагонов в отправляемом составе. Если эта не так, то очередной ЗО состав будет отправлен лишь тогда, когда количество вагонов в транспортном узле достигнет минимально возможного количества вагонов в составе

BMOC 6 и 7 по направлениям В и С соответственно работают аналогично.

Количество отправляемых из узла транспортной сети по направлениям

А, В, С составов определяется по содержимому счетчиков 25 блоков

5-7 соответственно, количество вагонов — по содержимому счетчиков 26.

Количество вагонов, требующих отправки по направлениям А, В, С, но еще не отправленных, определяется содержимым реверсивных счетчиков 24 блоков 5-7.

При моделировании транспортного узла на и направлений количество

БМПС, БМОС соответственно увеличивается. При этом в каждом БМПС количество генераторов случайных импульсов увеличится до и количество элементов И и количество выходов блока — до и -1. В каждом BMOC количество входов у элемента ИЛИ 20 равно п -11. Общее число входов BMOC равно и. Каждый из выходов БМПС подключается к одному из входов элемента ИЛИ 20 соответствующего БМОС .

Моделирование целесообразно осуществлять в многократно уменьшенном масштабе времени (в 10 -10 раз) .

Обработка результатов проводится на

3ВМ с использованием стандартных подпрограмм для вычисления вероятностных характеристик потоков в транспортной сети. а

1161953

Составитель А. Шеренков

Техред М.Кузьма Корректор Е. Рошко

Редактор Е. Копча

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3970/51

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