Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным средствам электронного моделирования, и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение фyнkциoнaльных возможностей устройства путем моделирования многоканальных адаптивных систем массового обслуживания.. Устройство содержит генератор 1 случайного потока кодов, первый дешифратор 2, счетчик 3 заявок, группу каналов 4 моделирования очереди, каждый из которых состоит из элемента ИЛИ 5, второго элемента 6 запрета, реверсивного счетчика 7, дешифратора 8, .элемента И 9, второго триггера 10, элемента 11 задержки, схемы 12 сравнения, первого триггера 13, первого элемента 14 запрета. В состав устройства также входят первый коммутатор 15, блок 16 случайных временных задержек, второй коммутатор . 17, счетчик 18 обслуженных заявок, третий дешифратор 19, блок 20 памяти, второй дешифратор 21, регистр 22 адреса , генератор 23 тактовых импульсов, шифратор 24. По показаниям счетчиков 3,7,18 известными методами определяются вероятностные характеристи-; ки модулируемой системы массового обслуживания, 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Q) (11) 5501 А 1 (511 4 G 06 F 15/20

Д4

В р (°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA! 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4037968/24-24 (22) 19.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. Р 27 (72) П.И. Глухарев, Е.И. Иноземцев и В.И. Крук (53) 681. 3 (088. 8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 855667, кл. С 06 Р 15/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1(- 450178, кл. G 06 F 15/20, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным средствам электроннога моделирования, и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания. Цель изобретения — расширение функциональ ных возможностей устройства путем моделирования многоканальных адаптивных систем массового обслуживания.

Устройство содержит генератор 1 слу- чайного потока кодов, первый дешифратор 2, счетчик 3 заявок, группу каналов 4 моделирования очереди, каждый из которых состоит из элемента

ИЛИ 5, второго элемента 6 запрета, реверсивного счетчика 7, дешифратора 8, элемента И 9, второго триггера 10, элемента 11 задержки, схемы

12 сравнения, первого триггера 13, первого элемента 14 запрета. В сос" тав устройства также входят первый коммутатор 15, блок 16 случайных временных задержек, второй коммутатор

17, счетчик 18 обслуженных заявок, третий дешифратор 19, блок 20 памяти, второй дешифратор 21, регистр 22 адреса, генератор 23 тактовых импульсов, 1 шифратор 24. По показаниям счетчиков 3,7,18 известными методами определяются вероятностные xapaKTepHcTH-. ки модулируемой системы массового обслуживания. I ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным средствам электронного моделирования, и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем моделирования адаптивных систем массового обслуживания.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока кодов, первый дешифратор 2, счетчик 3 заявок, каналы 4 моделирования очереди.

Каждьгй канал 4 моделирования очереди состоит из элемента ИЛИ 5, второго элемента б запрета, реверсивного счетчика 7, первого дешифратора

8, элемента И 9, второго триггера

10, элемента 11 задержки, схемы 12 сравнения, первого триггера 13, первого элемента 14 запрета. 25

В состав устройства также входят первый коммутатор 15„ блок 16 случайных временных задержек., второй коммутатор 17, счетчик 18 обслуженных заявок, третий дешифратор 19, блок 30

20 памяти, второй дешифратор 21, регистр 2? адреса, генератор 23 тактовых импульсов и шифратор 24.

В исходном состоянии элементы 14 открыты, они не пропускают импульсы на реверсивный счетчик 7 в случае, когда в модели имитируется достижение максимально возможной длины данной очереди, при этом управляющий сигнал поступает с выхода триггера

13. В результате поступление импульсов с первого дешифратора 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 прекращается.

Триггер 10 в исходном состоянии удерживает элемент 6 запрета в закры,том состоянии. Нулевой выход триггера 10 через элемент 11 задержки подключен к элементу ИЛИ 5. С выхода элемента И 9 на триггер 10 поступает управляющий сигнал только :в том случае, если состояние реверсивного счетчика 7 нулевое и на его минусовый вход поступает сигнал об окончании обслуживания заявки в канале.

Первый коммутатор 15 коммутирует выходы элементов ИЛИ 5 с входами каналов обслуживания блока 16 случайных временных задержек. Управление

О) 2 коммутацией осуществляется с помощью команд, поступающих из блока 20 памяти через дешифратор 19 на коммутирующие элементы первого коммутатора 15.

Второй коммутатор 17 коммутирует выходы каналов обслуживания блока 16 случайных временных задержек с входами элементов ИЛИ 5 и счетчика 18.

Схема и принцип работы коммутатора

17 аналогичны коммутатору 15.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении очередного кода адреса очереди от генератора 1 случайного потока кодов на дешифратор

2 с его выхода поступает импульс на счетчик 3, а с одного из выходов согласно дешифрованного кода через соответствующий открытый элемент 14 запрета поступает импульс-заявка на суммирующий вход реверсивного счетчика, увеличивая его содержимое на единицу, имитируя поступление в дан— ную очередь заявки. Счетчик 3 учитывает общее количество заявок, распределенных по очереди. Реверсивные счетчики моделируют очереди заявок, поступающих в систему для обслужива- . ния. Распределение заявок на обслуживание по очередям происходит с характеристиками закона распределе— ния, определяемыми генератором 1 случайного потока кодов. Увеличение количества заявок в реверсивных счетчиках имитирует рост длины очередей.

Рассмотрим пример моделирования обслуживания заявки из одной очереди.

В исходном состоянии при нулевом значении реверсивного счетчика 7 элемент 6 запрета удерживается в закрытом состоянии с помощью единичного потенциала единичного выхода триггера 10. При поступлении первого импульса-заявки (после нулевого состояния счетчика 7) на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 с его разряда через дешифратор 8 на триггер

10 поступает сигнал, который перевсдит триггер 10 в противоположное состояние, при этом нулевым потенциалом с единичного выхода триггера

10 открывается элемент б запрета, а с нулевого выхода триггера 10 через элемент 11 задержки, элемент ИЛИ 5 и открытый элемент б запрета поступает сигнал на вычитающий вход реверсивного счетчика 7. Этот импульс списывает из счетчика 7 единицу, 1325501 имитируя поступление в систему заявки на обслуживание из данной очереди.

При этом сигнал уменьшения содержимого реверсивного счетчика 7 поступает через дешифратор и первый коммутатор 15 в один из каналов блока

l6 случайных временных задержек, имитируя занятие заявкой соответствующего канала. Считанный из реверсивного счетчика 7 импульс, пройдя канал блока 16 случайных временных задержек и появившись на его выходе через случайное время, имитирующее длительность обслуживания заявки каналом обслуживания, поступает через коммутатор 17 на счетчик 18 и через элемент ИЛИ 5, открытый элемент 6 запрета на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, моделируя освобождение канала и поступление в систему следующей заявки из очереди (если очередь не пуста).

Если в момент поступления импульса на вычитающий вход реверсивного счетчика 7 очередь пуста (нулевое состояние счетчика 7), то с элемента

И 9 поступает управляющий сигнал на триггер 10. Этим сигналом триггер

10 переводится в первоначальное состояние, и единичный потенциал с единичного выхода триггера 10 закрывает элемент б запрета, т.е. он закрывается триггером 10 только тогда, когда очередь пуста и обслуживание заявки в канале, соединенном с данной очередью, закончено — поступил сигнал об окончании обслуживания.

При поступлении следующего импульса-заявки (при нулевом состоянии счетчика 7) на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 триггер 10 снова переводится в состояние, при котором открывается элемент 6 запрета, а единичный импульс с нулевого выхода триггера 10 через элемент 11 задержки, элемент ИЛИ 5 и открытый элемент

6 запрета поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, инициируя продолжение обслуживания заявок из данной очереди и т.д.

Распределение очередей заявок по обслуживающим каналам блока 16 определяется схемой коммутации, реализуемой коммутатором 15. Многоканальньп блок 16 случайных временных задержек осуществляет случайные временные задержки импульсов-заявок с раз55

Формула и з обретения

Устройство для моделирования сис-, тем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока кодов, счетчик заявок, счетчик обслуженных заявок, блок случайных временличными характеристиками закона распределения, т.е. моделирует каналы обслуживания системы с разными характеристиками. Коммутатор 17 реали5 зует схему коммутации, которая подключает выходы каналов обслуживания к входам элементов ИЛИ 5, т.е. к входам очередей, причем коммутатор 17 обеспечивает обратную коммутацию пар канал — очередь по сравнению с коммутатором 15. Это обеспечивает моделирование поступления в систему очередной заявки из той очереди, из ко" .торой обслужена предыдущая заявка.

Схема 12 сравнения моделирует ограничение на длину очереди заявок.

Максимальная длина очередей заявок может устанавливаться различной.При достижении установленного количества поступивших импульсов-заявок в реверсивный счетчик 7 срабатывает схема

12 сравнения, с выхода которой посту-. пает сигнал на триггер 13, который

25 переводится в противоположное состояние. При этом единичный потенциал с нулевого выхода триггера 13 закрывает элемент 4 запрета, а с единичного выхода триггера 13 поступает

З0 сигнал на соответствующий вход шифратора 24. По этому сигналу с выхода шифратора 24 в регистр 22 адреса поступает код адреса очереди, в которой достигнуто установленное максимальное количество необслуженных

35 заявок. Информация, считываемая тактовыми импульсами генератора 23 регистра 22 адреса, расшифровывает" ся дешифратором 21 и поступает в блок 20 памяти по адресу, соответствующему требуемой команде ° Тактовыми импульсами генератора 23 сигналы команды считываются из блока 20 памяти и поступают через дешифратор 19 на входы коммутаторов 15 и 17.Проис- ходит изменение схемы коммутации коммутаторов 15 и 17.

По показаниям счетчиков 3, 7 и 18 известными методами определяются вероятностные характеристики моделируемой системы массового обслуживания.

1325501

Составитель В. Фукалов

Редактор В. Петраш Техред H.1!Oïîâè÷ Корректор И„ Муска

Заказ 3112/4б Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Hb!x задержек и первый канал моделиро.вания очереди, состоящий из схемы сравнения, реверсивного счетчика, эле" мента ИЛИ, элемента И, первого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования адаптивных систем массового 10 обслуживания, оно дополнительно содержит три дешифратора, два коммутатора, шифратор, регистр адреса, блок памяти, генератор тактовых импульсов и (К-1) каналов моделирования f5 очереди, а в каждом канале моделирования очереди два триггера, элемент задержки, шифратор, причем в каждом канале моделирования очереди выход элемента ИЛИ соединен с информацион- 20 ным входом второго элемента запрета, .выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами дешифратора своего канала моделирования очереди, первая группа выходов которого соединена соответственно с входами первой группы схемы сравнения, выходы равенства которой подключен к единичному 30 входу первого триггера, прямой выход которого подключен к управляющему

Входу первого элемента запрета, информационный вход которого соединен с соответствующим выходом группы первого дешифратора устройства, входы которого подключены соответственно к выходам генератора случайной последовательности кодов, вторая группа выходов дешифратора в каждом канале 40 моделирования очереди соединена соответственно с входами элемента И, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом второго элемента запрета, а прямой выход через элемент задержки подключен к первому входу элемента ИЛИ, в каждом канале моделирования очереди нулевой вход второго триггера соединен с первым выходом дешифратора своего канала моделирования, второй выход которого подключен к соответствующему информационному входу первого коммутатора устройства, выходы которого соединены соответственно с входами блока случайных временных задержек, выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго коммутатора, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементов

ИЛИ каналов моделирования очереди, инверсные выходы первых триггеров каналов моделирования очереди подключены соответственно к входам шифратора, выходы которого соединены соответственно с разрядными входами регистра адреса, тактовый вход которого и вход считывания блока памяти подключены к выходу генератора тактовых импульсов, разрядные выходы регистра адреса соединены соответственно с входами второго дешифратора устройства, выходы которого подключены соответственно с адресными входами блока памяти, выходы которого соединены соответственно с входами третьего дешифратора устройства, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно: первого и второго коммутаторов, счетный вход счетчика обслуженных заявок соединен с первым выходом второго коммутатора, а счетный вход счетчика заявок соединен с первым вы— ходом первого дешифратора устройства.