Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1206793 A (5D 4 G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j * 4

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3757007/24-24 (22) 21.06.84 (46) 23.01.86. Бюл. ¹ 3 (72) И. B. Адерихин и В. В. Мальцев (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 826358, кл. G 06 Р 15/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1095186, кл. С 06 F 15/20, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО 1ЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор одиночных импульсов, первый и второй элементы

ИЛИ, с первого по третий триггеры, с первого по девятый дифференцирующие элементы, генератор случайных интервалов времени подготовки, генератор случайных интервалов времени работы, первый и второй генераторы случайного потока импульсов, первый генератор случайных интервалов времени восстановления, с первого по шестой элементы И, счетчик количества обслуженных заявок, счетчик общего количества заявок, счетчик количества срывов обслуживания заявок, первый и второй генераторы случайных интервалов времени транспортировки обслуживающего прибора, генератор случайных интервалов времени развертывания обслуживающего прибора, генератор случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора и блок счетчиков, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к еди. ничному входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого, шестого и прямым входом пятого элемента И, входом первого дифференцирующего элемента, первым входом блока счетчиков, выход генератора случайных интервалов времени подготовки подключен к входу второго дифференцирующего элемента, второму входу блока счетчиков, выход генератора случайных интервалов времени работы соединен с первым прямым входом второго. элемента И, а через третий дифференцирующий элемент с первым входом первого элемента ИЛИ, прямым входом третьего элемента И, первым входом четвертого элемента И, нулевым входом третьего триггера, выход которого через девятый дифференцирующий элемент подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному входу пятого элемента И, входу останова первого генератора случайного потока импульсов, первому выходу генератора одиночных импульсов, второй выход которого соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к входу шестого дифференцирующего элемента, выход первого генератора случайных интервалов времени транспортировки соединен с третьим входом блока счетчиков, а через четвертый дифференцирующий элемент с входом запуска генератора случайных интервалов времени развертывания, выход которого подключен к четвертому входу блока счетчиков, а через пятый дифференцирующий элемент к второму входу первого элемента ИЛИ, входу запуска первого генератора случайного по ока импульсов, выход которого соединен

1206793 с входом счетчика общего количества заявок, вторым прямым входом первого элемента И, выход которого под-. ключен к нулевому входу первого триггера, выход второго генератора случайного потока импульсов соединен с вторым прямым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу генератора случайных интервалов времени работы, выход первого генератора случайных интервалов времени восстановления соединен с инверсными входами первого, второго и третьего элементов И, вторым входом четвертого элемента И и пятым входом блока счетчиков, выход третьего элемента И подключен к входу счетчика количества обслуженных заявок, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика количества срывов обслуживания заявок, выход пятого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера, выход второго элемента

ИЛИ соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени свертывания, выход которого подключен к шестому входу блока счетчиков и входу седьмого дифференцирующего элемента, выход второго генератора случайных интервалов времени транспортировки соединен с седьмым входом блока счетчиков, а через восьмой дифференцирующий элемент с нулевым входом второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования и расширения функциональных возможностей путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания, транспортировки и подготовки обслуживающих приборов нестационарных систем массового обслуживания, в него введены с седьмого по семнадцатый элементы И, десятый и одиннадцатый дифференцирующие элементы, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы задержки, четвертый и пятый триггеры, с третьего по шестой генераторы случайного по тока импульсов, второй генератор случайных интервалов времени восстановления, причем выход второго эле.мента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к восьмому входу бпока счетчиков и входу запуска первого генератора случайных интервалов времени восста новления, выход которого соединен с

1 инверсными входами восьмого и четырнадцатого элементов И, прямой вход четырнадцатого элементов Иподключен к выходу второго дифференцирующего элемента, а выход — к входу запуска генератора случайных интервалов времени работы, выход третьего генератора случайного потока импульсов соединен с первым прямым входом десятого элемента И, второй прямой вход ! которого подключен к выходу первого триггера, выход десятого элемента И подключен к десятому входу блока счетчиков, второму входу третьего элемента ИЛИ, инверсные входы десятого и одиннадцатого элементов И соединены с выходом первого генератора случайных интервалов времени восстановления, выход четвертого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу одиннадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом генератора случайных интервалов времени подготовки и первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одиннадцатого элемента И, третьему входу третьего элемента ИЛИ, десятому входу блока счетчиков, а через третий элемент задержки к установочному входу генератора случайных интервалов времени подготовки, выход девятого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента подключен к прямому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени подготовки, выход пятого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу семнадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, а выход— с установочным входом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичным входом четвертого триггера и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого соединен с инверсными

1206793 входами семнадцатого, двенадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого элементов И, входами десятого и одиннадцатого дифференцирую.. их элементов, выход одиннадцатого дифференцирующего элемента подключен к первОму входу тринадцатого элемента И и через второй элемент задержки подключен к нулевому входу пятого триггера, выход которого соединен с вто" рым входом тринадцатого элемента

И, выход которого объединен с выходом шестнадцатого элемента И и подключен к входу запуска второго генератора случайнь -. интервалов времени транспортировки, выход седьмого дифференцирующего элемента соединен с прямым входом шестнадцатого элемента И, выход шестого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу двенад1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным средствам электрон- ного моделирования, и может быть использовано для исследования 5 функционирования нестационарных систем массового обслуживания с учетом режимов и динамики функционирования.

Цель изобретения — повышение 10 точности моделирования и расширение функциональных воэможностей путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания транспортировки и подготовки обслуживающих приборов нестационарных систем массового обслуживания.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для моделирования сис- 20 тем массового обслуживания содержит генератор 1 одиночных импульсов (распоряжений), второй триггер 2, шестой дифференцирующий элемент 3, первый генератор 4 случайных интерва- 5 лов времени транспортировки движения обслуживающего прибора, четвертый дифференцирующий элемент 5, генератор 6 случайных интервалов врецатого элемента И. второй прямой вход кото. 1го соединен с выходом второго г..нератора случайных интервалов времени транспортировки, выход двенадцатого элемента И подключен к установочному входу второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичному входу пятого триггера, второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с одиннадцатым входом блока счетчиков, выход шестого дифференцирующего элемента подключен к прямому входу пятнадцатого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, выходы двенадцатого и семнадцатого элементов И соответственно соединены с двенадцатым и тринадцатым входами блока счетчиков, 2 мени развертывания обслуживающего прибора, пятый дифференцирующий элемент 7, первый элемент ИЛИ 8, первый триггер 9, моделирующий режим ожидания, первый генератор 10 случайного потока импульсов, моделирующий поступления заявок в CMO первый элемент И 11, первый дифференцирующий элемент 12, генератор 13 случайных интервалов времени подготовки, второй дифференцирующий элемент 14, генератор 15 случайных интервалов времени работы, третий дифференцирующий элемент 16, второй генератор 17 случайного потока импульсов, моделирующий отказы в рабочем режиме, второй элемент И 18, первый генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, третий элемент И 20, счетчик 21 количества обслуженных заявок, четвертый элемент И 22, счетчик 23 количества срывов обслуживания заявок, шестой элемент И 24, второй элемент

ИЛИ 25, генератор 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора, седьмой диффрренцирующий элемент 27, второй генератор 28 случайных интервалов времени з

1 транспортировки täâèæåíèÿ) обслуживающего прибора, восьмой дифференцирующкй элемент 29, пятый элемент

И 30, третий триггер 31, девятый дифференцирующий элемент 32, блок 33 счетчиков, счетчик 34 общего количества заявок, семнадцатый 35, .седьмой 36, восьмой 37, девятый 38, десятый 39, одиннадцатый 40, двенадцатый 41, тринадцатый 42 элементы И,. третий 43, четвертый 44 элементы ИЛИ, третий 45, четвертый 46, пятый 47, шестой 48 генераторы случайных потоков импульсов, второй генератор

49 случайных интервалов времени восстановления, четырнадцатый элемент И 50, четвертый 51, пятый 52 триггеры, десятый 53, одиннадцатый

54 дкфференцирующий элементы, первый 55, второй 56, третий 57 элементы задержки, пятнадцатый 58, шестнадцатый 59 элементы И.

Устройство моделирует работу системы массового обслуживания (CMO), обслуживающей заявки вне места своего постоянного пребывания и имеющей следующий цикл функционирования.

Получив распоряж нке (команду), обслужкзающий прибор (ОП) транспортируется (движется) к месту обслужиганич заявок. Прибыв на место, CMO ра эсртывается и занимает исходное состояние — ожидает поступление заяг и„ Одновременно в CMO может находиться не более одной заявки.

Очередная заявка переводит СМО в

::::. :жкм под отовки к обслуживанию„ по окончании которого начинается режим работы (непосредственное обслуживание заявки). По окончании работы СМО вновь переходит в режим ожидания и цикл обслуживания повторяется, В режимах ожидания, подготовки и работы возможно возникнове" ние отказа, при этом заявка теряется, а CMO переходит в режим восстановления. В режиме восстановления очередные заявки в CMO не поступают. По окончании восстановления система переходит в режим ожидания.

При транспортировании (движении)

CMO также возможны отказы, система переходит в режим восстановления, по окончании которого система переходит вновь в режим транспортирования, движения, и далее функционирует по описанным схемам.

Получив распоряжение, команду на окончание работы ОП, СМО свер206793

4 тывается (еслк в СМО есть заявки, то осуществляется ее обслуживание), а затем транспортируется (двкжется) к месту своего постоянного пребывания. С получением с -едующей команды ОП СМО двкжетс к новому месту обслужквания, где повтор ется описанный цикл функционирования СМО, 10

i5

Устройство работает следующим образом, Сигнал с первого выхода генератора 1 команд (распоряженкй) запускает открытый триггер 2, при этом о", дчфференцирующего ".:.". емента 3 через элемент И 58 запускается первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движения), По окончании случайного интервала времени движения (прибытие ОПСМО на место обслуживания) от дифференцкрующего элемента

5 запускается генератор 6 случайных интервалов времени развертывания

ОП СМО, а по окончании случайного интервала времени развертывается

OII CMO от дкфферекцкрующего элемента 7 через элемент ИЛИ 8 запускается первый триггер 9, моделирующий режим ожидания, а также запускается первый генератор 10 слу чайного потока импульсов, который через некоторый интервал времени начинает вырабатывать случайный поток кмт.ульсав, имитирующих заявки. Импульс, поступающий от генератора 10, проходя на вход счетчика 34 и поступая через элемент И 11 перебрасывает триггер

9, при этом от дкфференцкрующего элемента 12 загускается через элемент

И 37 генератор 13 случайных интервалов времени подготовки. По окончании интервала времени подготовки от дифференцирующего элемента 14 запускается через элемент И 50 генератор 15 случайных интервалов времени работы.

По окончании интервала времени работы от дифференцирующего элемента 16 импульс через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 9 в единичное состояние, обслуживающий прибор CMO переходит в режим ожидания, еккл функционирования повторяется с при- ходом очередной заявки.

Генератор 1 вырабатывает два вида команд — на начало цккла функционирования к на его окончание. Импульс на окончание функционирования CMO c второго выхода генератора 1 команд

1206793

10 г

25

50 (распоряжений) в случае отсутствия заявки в CMO поступает через элементы И 24, ИЛИ 25 на вход запуска гене ратора 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора СМО и запускает его. По окончании интервала времени свертывания импульс от дифференцирующего элемента 27 запускает второй генератор 28 случайных интервалов времени транспортировки (движения) ° По окончании интервала времени движения (прибытие

ОН СМО на место постоянного или нового места пребывания) импульс от дифференцирующего элемента 29 устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, тем самым подготавливая систему к новому выдвижению на место обслуживания заявок.

При наличии заявки в CMO импульс со второго выхода генератора 1 команд (распоряжений) через элемент

И 30 устанавливает триггер 31 в единичное состояние, по окончании обслуживания заявки импульс от дифференцирующего элемента 16 устанавливает триггер 31 в нулевое состояние, а импульс от дифференцирующего элемента 32 через элемент ИЛИ 25 запускает генератор 26 случайных интервалов свертывания ОП СМО, далее процесс в схеме протекает аналогично описанному.

При возникновении отказа в рабочем режиме импульс с выхода второго генератора 17 случайного потока импульсов через элементы И 18, ИЛИ 43 запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, а с выхода элемента И 18 поступает на вход останова генератора 15 случайных интервалов времени работы и прерывает обслуживание заявки. При этом импульс с выхода дифференцирующего элемента 16 поступает не на счетчик 21 количества обслуженных заявбк через элемент

И 20, а на счетчик 23 срывов обслуживания заявок через элемент

И 22, Одновременно напряжение с выхода генератора 19 блокирует элементы И ll И 18, И 37, И 39, И 409

И 50, не разрешая поступать заявкам и отказам. Для возвращения системы в режим ожидания .после восстановления отказа в режиме подготовки импульс с выхода элемента

И 40 проходит через элементы И 38, ИЛИ 8 и поступает на единичный вход триггера 9, переводя его в состояние, соответствующее режиму ожидания. По окончании восстановления блокировка снимается. Устройство готово к функционированию.

При возникновении отказа.в режиме транспортировки (движения)

ОП CMO к месту обслуживания заявок импульс с выхода пятого генератора

47 случайного потока импульсов через элемент И 35 поступает на установочный вход первого генератора 4 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение.

Этот же импульс, пройдя через элементы

И 35, ИЛИ 44, запускает второй генератор 49 случайных интервалов

f времени восстановления. Напряжение с выхода генератора 49 блокирует элементы И 35, И 58, не разрешая поступать распоряжениям и отказам.

Имитация движения после восстановления отказа осуществляется следующим образом. По окончании интервала времени восстановления от дифференцирующего элемента 53 импульс, проходя элемент И 36, запускает первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 55 задержки9 перебросит триггер 51 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме.

При возникновении отказа в режиме транспортировки (движения) ОП СМО к новому месту поступления или постоянного пребывания импульс с выхода шестого генератора 48 случайно" го потока импульсов через элемент

И 41 поступает на установочный вход второго генератора 28 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение. Этот же импульс, пройдя через элементы И 41, ИЛИ 44, запускает второй генератор

49 случайных интервалов времени восстанЬвления. Напряжение с выхода генератора 49 блокирует элементы

И 41, И 59, не разрешая поступать распоряжениям и отказам. По окончании интервала времени восстановления от дифференцирующего элемента 54 импульс, проходя элемент И 42, запускает второй генератор 28 случайных

12067Р3

ВНИИПИ Заказ 8715/51 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 интервалов времени транспортировки (движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 56 задержки, перебросит триггер 52 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме.

В блоке 33 счетчиков подсчитывается время нахождения CMO в каждом „ режиме, число распоряжений (команд) заявок, отказов в каждом из режимов ожидания, подготовки, работы и транспортировки, общее число отка зов.

По показаниям счетчиков можно оценить различные вероятностные характеристики СМО, в том числе вероятности пребывания CMO в каждом из режимов, вероятности обслуживания заявок и срывов обслуживания, показатели надежности и готовности, а также эффективность и качество организации функционирования нестационарных

CMO и обслуживания заявок °