Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания

 

Изобретение относится к специали.чированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов вероятностного распределения П()сту|1иви и заявок между свободными в момент поступления заявок каналами системы массового обслуживания и их обслуживания с учетом режимов и динамики функционирования каналов УТИХ систем. Це,1Ь изобретения - упрощение устройства. Для достижения поставленной цели каждая модель канала системы вк,1ючает четыре дифференцирующих :(лемеита и генератор имиульсов со случайными интервалом следования и длительностью. При функционирование устройства можно представить в виде последовательных фаз (режимов). В первом режиме блоком вероятностного раснределения обеспечивается направление заявок либо в первый, либо во второй каналы устройства. Во втором режиме в зависимости от того, в какой канал поступила заявка, имитируется ориентация ()бслуживаюи1его прибора к обслуживанию поступившей заявки . В третьем и четвертом режимах соответственно имитируется пребывание o6c.iy- живающего нрибора в режиме готовности и неносредствеиное обслчживание заявки. 1 ил. S (Л со to 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 иl.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 401 3198,/24- 24 (22) 20.01.86 (46) 23.05.87. Б)о.l. № 19 (72) И. B. Алсри.син, А. В. Романов и А. Н. Сипович (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1037268, кл. G 06 Е !5/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 124298), кл. G 06 E 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА

НИЯ ДВУХКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной те ники и предназначено лля моделирования процессов вероятностного распределения поступивши заявок ме клу свободными в момент поступления заявок каналами системы массового обслуживания и HY обсl живания с у íтом режимов и динамики функ„„SU„„1312609 ционирования кана,lон зти3 систем L1(., lь изобретения — упрощеHH(. устройства. Для достижения поставленной цели каждая модель канала системы нклк)част четыре лиффсрснцир ющик злсменга и генератор импульсон 0 случайными интервалом следования и Ллитсльнсктью. При атом функционирование устройства мо кно представить в виде п(клслонатсльны)(фаз (режимов) .

В первом режиме блоком нсроятьчктного распрелелс ния обеспечивается направление заявок либо í псрвый, либо Во второй каналы устройства. Во втором режиме в зависимосTè от того, в какой канал поступила заянка, имитируется ориентация обслуживающего прибора h обслуживанию (н)ступившей заявки. В третьем и H(Tíñðòo÷ режи)1аi < ooT(О ветствснно имитир сгс)1 пребывание обслуживаю(цсго прибора н рсжимс готовности уу и нсп()(рслствс нное обсл кивание (аянки. Чф У

1312609

1 3<>()(> I (Н!!е O I ff<>(. kf1OЯ к сll<. lgH<3.1ИЗИро(«<< I В 1л1 131<1

<<р;"..i <н;> ц но для моделирования прО«>и 15(роятно«гнои> распределения по, <у<<ивших .<аявок ч(жду свободными в моl г li<>(" плени>1 .Заявок каналами системы ч;! >В >! О Обслуживания и их обслуживания с . ц) Ом режимов и .!инамики функциониj)()l3;IIlH5I каналов этих систем.

11,<1, изобретения упрощение устрой< !< <1

Н;! черт же приведена структурная схема, .! р >йст1<п д,)я моделирования двухканальlI(>lI i ll(Г(мы л1;1<. (OBÎÃ() Обс, ЖИВВНИЯ.

У г(>О>1< TB(> (Очер кит блок 1 вероятност j)<1 1 1 P(. .k< .1ени и .5 <1 ЯВОК, Вк. 1 юча юlций

:< р,<ыи 2), BT<)j)<>ji 3, гретий 4, четвертый 5 и-ый !), fifo(3<)(3 7 элементы И и вход 8

:,<>f<, ч >, е,!1,;!(pB<)I 9, второго (0 кана 10В гll<"Ь(ЧЫ, Ка>КД;IH Из КотОРЫХ ВКЛЮЧаЕт ПЕРпыи I НI<)рой 1", третий 13, четвертый 14 и пятый !,) элел!<..»Tû И,(И, первый 16, втор(>й 17, грегий !8 и четвертый 19 триггеры, не.. Вый 20, второй 21, третий 22, четвертый

23 и 1!ятый 24 s.iå÷åffòû И, первый 25, ВТор<;й 2)!), тр<.тий 27 и четвертый 28 дифференIl >р; к)п(и< э.l(ч(нты, первый 29, второй 30

Tj)(гии, 11 I (.IEåðàòoðû импульсов со слу1, .Иыч интерв(310ч с.чедования, генера,()j), 52) импульсов со случайным интервалом (.л е l<>н;>IEIIH И,E!IIETo,füffo(Tûo, Выход 33 Обслуж< н!!ых 3 <ян<>к н управляк)п!Нй триггер 34 б:<.k,l и(роrf) II<>oтногo ра lfp<.;Eo!1<. EEHEE заявок.

В(рб;>льklBÿ чодель р;>боты устройства

< B<), lll Г(51 K сл(, (ую(ц<. чу. ЗаяВки НОСT<< нают

iIiI ин<()ор ч;3 ционный Вход (Вх(>д «аявок ) о I poHoòBB, функционирование которого мо кно представить в виде последо13ательных (ч>3 (j)«wkfu()B(. В первом р(жиче в IBBkicHчос!и оТ !И>лО+ ения управляющего триггера, l3 Ki)T(>Po<. ()lI л <. т;< наВЛ и BB(1 си с BB;l<311110H

I3< ()ОЯт!3(к тью P (игна,1;)ми, IEocT < Il

ifK<) E нер<>ятностного распределения iliillj)BBление 3;>явок либо в первый, либО

f«> 13 <)Р()И K11(. 1 В

В() Вт(>()ом режиме 13 3<>висимос! и От )ОП), и к;>кои к!>ни.l ll()< ту ила <аявка, ичигkipv(T

< я <>ри(нт;)ция ()()(,!уживаницегО прибора vI()l K;IEIB,IlI к Обслу жипанию поступившей

<;isiBkkE. В гретьем ре кил<(имитируегся прес>ывнние (и>слу,+,ивак)ц(еи> прибора этого

k:IfI;I!fB в режиме готовности и в четвертом

< > « (И м (f I <. I I () < р<.. (1 B (. Il l I < >(() () (л Ъ Ж И В а Н И (.3<1 HE3KH, п(>ел(чегО устройство переходит, ИС,ОДН<>Е O()(1<))!НИ<..

ВО !!сел режимах раоогы y«Tp<)HHcтва л<О.) г B)ежи м восстановления, после .(г(»3 и(х<>,!>н>е состояние, т. е. в первый

p(кнч режнч о кидания очередной заявки, ((р«,!< ч <аявк;1, находящаяся в устройстве, 3«>f1Ä(k1, поступающие на вход в момент

>г> и ВО< ст()повлек ния, теряк>тся, также

55 теряются заявки, пришедшие в момент занятости обоих каналов.

Устройство работает следующим образом.

Заявки, поступаю(цие на вход 8 устройства, представляют собой короткие импульсы, распределенные по моделируемому закону поступления заявок. Модели обслуживаю1цего прибора 9 и 10, являющиеся каналами системы массового обслуживания, образованы соответственно генераторами 29 — 32, элементами ИЛИ 11 — 15, элементами И 20—

24, триггерами 16 — 19, дифференцирующими элементами 25 28. Наличие высокого потенциала на единичном выходе триггера 16 свидетельствует о свободном от обслуживания заявки канале и его исправном состоянии.

В устройстве возможны следующие состояния: оба канала свободны; занят один из каналов; Оба канала заняты; отказ и восстановление В одном из каналов; отказ и восстановление двух каналов.

Работа устройства В состоянии, когда оба канала свободны и могут отказывать в любом из режимов и восстанавливаться, осуществляется следуloIEÇHM образом.

Входной поток заявок поступает через

Вхо!E 8 устройства на элементы И 2 — 7. Элементы 6 и 7 И закрыты flo инверсному входу от триперов 16 моделей 9 и 10. В зависимости от положения управляющего триггера 34. в которое он устанавливается с заданной вероятностью Р сигналами, поступающими на входы выбора первого и второго каналов обслуживания устройства, заявка поступает либо в первый канал 9 через открытые элементы 2 и 4 И, либо во второй канал 10 через элементы И 3 и 5.

Предположим, что заявка поступила через элемент И 2 на вход открытого элемента

И 4 под действием высокого потенциала с единичного выхода триггера 16 модели 9 и проходит одновременно на второй вход открытого элемента И 20 за счет высокого потенциала на первом входе от триггера 16 и элемента ИЛИ 11. Прошедшая заявка через элемент И 20 запускает генератор 29, имитируя нача Io режима Ориентации первои> канала (л<одели 9). перебрасывает триггер 17 в единичное состояние, открывая тем самыч элсч(нт 21 И, разрешая прохождение импульса ()T генератора 32, имитирующего

Отказ канала В режиме ориентации. Одновременно импульс с элемента И 4 проходит через элемент ИЛИ 1 и перебрасывает триггер 16 в нулевое состояние, закрывая тем самым элементы И 4, 30 и 24, не пропуская очередных заявок в первый канал (модель 9) через элементы И 4 и 20 и импульсов от генераторов 32, имитирующих отказы, через элемент И 24 и открывая элемент И 9 для прохождения очередной заявки в свободный второй канал (л<одел ь 10) .

Через интервал времени, соответствующий моделируемому случайному закону времени ориентации первого канала к обслу1312609 живанию заявок, генератор 29 вырабатывает импульс, ил<итирующий окончание ориентации, который, пройдя ч«рез элемент ИЛИ 12, перебросит триггер 17 в нулевое состояние, закрывая тем самым элемент И 21, запрещая поступление импульсов отказа от генератора 32. Импульс с выхода генератора 29 также запускает генератор 30, имитируя начало режима готовности, и перебрасывает триггер 18 в единичное состояние, открывая тем самым вход элемента И 22 для прохода импульсов от генератора 32, имитирующих отказы в режиме готовности.

Через случайный интервал времени, соответствующий времени нахождения первого канала системы в режиме готовности, на выходе генератора 30 появляется импульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 13, перебросит триггер 18 в нулевое состоянис закрывая тем самым вход элемента И 22, запрещая поступление импульсов от генератора 32 на вход останова г«нер(>тор)3 30

Этот же импульс с выхода генератора 30 переводит триггер 19 в состояние, при котором открывается элемент И 23, разреп)ая пропуск импульсам от генератора 32, и запускает генератор 31, имитируя нача.)о и«посредственно обслуживания заявок.

Через случайный интерва.t врем HH, соогветствующий времени обслуживания заявки первым каналом системы, н;3 выходе г«н«ратора 31 появляется 31мпульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 14, перебр<>снт триггер в состояние, при котором закрыв;3ется элемент И 23. заире(цая Hp0xOд импульсов от генератора 32. Импульс с выхода генератора 31 поступаст на выход 33 обслуженных заявок и имитируеT обслу к«ннук) заявку в первом канал« системы, а так кс поступает черсз эл«мент ИЛИ 15 на единичный вход тригг< ра 16, Hop«B« lsl его в и-x<> tное состояние. Первый канал устpOH«TB« готов к приему очередны заявок

Если д0 прихода заявки B первом «Вободном канал«нозника T отhnз, T() начина«гся «гO восстановление, п(>слс чег(> он готов к приему заявок, что имитируегсn сл«дук)щим обра и>ч. Импульс с t)»lxoza генератора 32, имитирующий отказ, проходит через открытый эл«мент И 24 за счет высокого потенциала от триггера 16 и поступа«т через элемент ИЛИ 11 на нулевой вход триггера 16, закрывая тем самым элсченты И 20, 24 и 4 и открывая алел(ент И 7 блока 1 для поступления заявок во второй канал (модель 10).

Генератор 32 формирл«т импульс случайной длительности, которая имитирует случайное время восстановления. шиффер< н пируя taдний фронт этого импульса диффер«нцирующим элементом 25. появляется на его входе импульс, имитирую(ций окончание восстановления и поступающий через элемент

ИЛИ 15 на единичный вход триггера 16, переводя его н исходнос состояние.

Если отказ наступил в режиме орп< нтаци и. то импульс с выхода генератора, 32 проходит через открытый элем«нт И 21 н;3 вход <)«Tat«>BB генератора 29, срывая «I<) генерацию и запирая вход запуска. По окончании этого импульса со случайной длительностью дифференцирующий элемент 26 созда«т импульс, поступающий через элемеHT

ИЛИ 12 на нулевой вход триггера 17, переводя его в состояние, при котором элечент

И 31 закрывается, т. е. в исходное состояние.

Одновременно этот импульс от генератора 32 снимается с входа останова генератора 29, а импульс, соответствующий заднему фронту этого >K< импульса от генератора 32, с выхода дифференцирующего элемента 25 переводит через элемент ИЛИ 15 триггер 16 в Н< xolHo«положенис.

Аналогично работают элеч«нты устройства при возникновении отказов в режимах готовности н обслуживания заявок первым каналом

При поступи«нни заявки во второй канал

Она проходит через элементы И 3 н 5. Элемент И 5 открыпг под действием высокого потенциала с выхода триггера 16 модели 10. сал«е второй канал (модель 10) устройства функционирует аналогично первому (мод«.зи 9).

Если первый 9 (второй 10) канал .<анят ориент;(цией нли в режиме готовности, нлн

l3 режиме непосредственного обслуживания, и.lи B режиме воссгановл«ния после отказа, то вн<>вь npHHI(.дп)ая заявка с входа 8 у«Tройства поступит через элементы И 7 и 5 на BT<)p0(! (И 6 и 4 на первый) канал хстройства, дал<с аналогично описанному.

f;<.»l оба канала заняты нли неисправны, то вновь при(педшая заявка получает отказ, IBK h;th элементы И 4 и 5 блока закрыты по второму входу соответств«HH() от трнгг«ров 16 чоделей 9 и 10.

Такнл(образом, пр«длагаемое устройство

n() <ноля«т моделировать двухканн.)ьные сис<ех(ьl х(;)<сового <>бслужнвання с уч«T<)vl р< >K H (1(> B и . I n H <3 x1 H K H ф х t t K II H 0 H lt P o 13 < I H H H .

Фор)(ц.)а п:30< р т(низ(Устрой< г(30 для моделирования днухканал ьной системы массового обсл х ж нна ни я, содержа)цее модели первого н BTop<)t каналов системы, блок вероятностного распред«лен»я заявок, включаloùèé управляloùèé триггер, шесть элементов И, КВ>К.)ая нз чо.ц t(tt tl«pB<>t <) и второго каналов системы вклк>ча T четыре триггера, пять эл«чс нтов

ИЛИ, пять элементов И, три генератора импульсов «0 случайныч интервалоч «лс I()вання, прич«ч в блоке вероятностного распредел«HHÿ заявок первые входы первого и второго элечентов И соединены «оотв«тстB< нно с прячыч и инверсным вых<>дами хправляю)цегO триггера, единичный н нулевой входы которого являются соответственно

13.<одачн выбора первого и втор<)го кана 1()13

l3l2609

Составитель И. Дубинина

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор Л. Патай .Заказ 1845/49 Тираж 673 Подписное

ГЗ11!!1!111! государе> венного комитета (.(.СР по делам изобретений и о) крытий

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

l1р<н< >во (огненно-новиграическое предприяти<, г Ужгород, ул Гlроектная, 4 обс.)уживания устройства, выходы первого и второго элементов И под ключены к первым входим третьего и четвертого элементов И соответственно, вход посту)!ления заявок устройства ° соедине44 с вторычи входами перво)о и второго элечентов И и с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, причем в каждой модели канала системы выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго триггера и входом запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен к первому входу второго элемента

И, к единичному входу третьего триггера и в. олу запуска второго генератора ичпульсol) <) случайным интервалом следи!)анни. выход которого соединен с первым вхолоч гретьего элемента ИЛИ с единичным входом цтвертого триггера и входом запуска треть»г<> I енератора импульсов со случайным инт»рвалоч следования, выход которого, яв,I>I>I»» выходом обслуживания заявок устро>1(III I, подклк>чеH к п»рвому вхолу четверT<)Iо элемента ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены со >тв»тственн<) с нулевыми входачи второго, тр»ть»го и ч»твертого триггеров соответстI3«III«>, нулевьц выходы которых подключены с<ютв(тственно к первым вхолач второго, треты го и четвертого элечентов И соответствснн >, выход пятого элсчента И соединен н»рвыч входоч первого элемента ИЛИ, выход Il>ITo о элечента ИЛИ подключен к единичному входу первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И блока вероятностного распределения заявок соединены соответственно с вторыми входами первых элементов ИЛИ и первых элементов И моделей первого и второго каналов системы, единичный выход первого триггера модели первого канала системы соединен с первым входом пятого элемента И своей модели, с вторым входом третьего и инверсным входом шестого элементов И блока вероятностного распределения заявок, единичный выход первого триггера модели второго канала системы соединен с первым входом пятого элечента И своей модели, с вторым входом четвертого и инверсным входом пятого элемента И блока вероятностного распределения заявок, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, каждая модель канала систечы включает четыре дифференцирующих элемента и генератор импульсов со случайным интервалом сле20 дования и длительности, выход которого соединен с вторыми входами второго, третьего, четвертого и первым входом пятого элемента И, а через первый дифференцирук>щий элемент соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего генератора ичпульсов со случайным интервалом следования, второй вход пятого элечента И соединен с единичным выходом первого триггера, выходы второго, третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к входач

<)станова первого, второго и третьего генераторов импульсов со случайныч интервалом следования и к входам второго, третьего и четвертого дифференцирующих элечентов, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ.