Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и двухэтапной подготовки технических средств. Устройство содержит формирователь одиночного импульса, генератор заявок, семь элементов И, генератор случайных интервалов времени работы, два триггера, два дифференцирующих элемента, N - каналов обслуживания, генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности и блок счетчиков. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (5 ) э С 06 F 1 5/20

ОСУ

ПО И

ПРИ

TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) (22) 1 (46) (72) и В.А. (53) (56)

Р 858

Ав

Y - 104 (54)

СИСТЕ (57), тельн ты И 3 9> генератор 10 случайных интервалов. времени работы, первый триггер 11, первый 12 и второй 13 дифференцирующие элементы> и каналов l4,— 14> обслуживания, генератор 15 случайнйх импульсов команд, генератор 16 счетных импульсов, формирователь 17 интервала времени готов ности, блок 18 счетчиков и второй триггер 19.

Каждый канал обслуживания содер-, жит с первого по четвертый элементы

ИЛИ 20 — 23, генератор 24 случайных интервалов времени отказов и восстановления, генератор 25 интервалов времени предварительной под готовки обслуживающего персонала, первый дифференцирующий элемент 26, Из тельн зо ан

co) or режим средс персо

Це цион за сч этапн сонал ничес

На ройст

Ус

1;о заяво

АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

НТ СССР

606637/24-24

7.11.88

3.11.90.Бюл. N - 43 (.В.Адерихин, С.П.Еременко

Улиско

81.333 (088.8) торское свидетельство СССР

00, кл. С 06 Р 15/20, 1979. орское свидетельство СССР кл. G 06 F 15/20, 1982.

СТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

1 МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ зобретение относится к вычислий технике и может быть испольбретение относится к вычислий технике и может быть испольпри моделировании систем масобслуживания (СМО) с учетом в функционирования .технических в (обслуживающих приборов) и ала. ь изобретения — расширение функьных возможностей устройства т воспроизведения режимов двухй подготовки обслуживающего пери двухэтапной подготовки техих средств.

Фиг ° 1 и 2 приведена схема уста. ройство содержит формирователь иночного импульса, генератор 2 с первого по седьмой элемен2 зовано при моделировании систем массового обслуживания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и двухэтапной подготовки технических средств. Устройство содержит формирователь одиночного импульса, генера -т тор заявок, семь элементов И, генератор случайных интервалов времени работы, два триггера, два дифферен-. цирующих элемента, и каналов обслуживания, генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности и блок счетчиков. 2 ил.

1608685 генератор 27 случайных интервалов времени заключительной подготовки обслуживающего персонала, генератор 28 случайных интервалов времени начальной подготовки техники, генератор 29 случайных интервалов времени окончательной подготовки техники, формирователь 30.интервалов времени контроля качества подготовки, блок

31 элементов задержки, с второго по пятый дифференцирующие элементы

32 — 36, с первого по девятый элементы И 37-45, четыре триггера 46-49, пятый элемент ИЛИ 50, первый вход 51, выход 52 и второй вход 53.

Формирователь 1 одиночного импульса инициирует моделирование, генератор 2 моделирует поток с:бслуженных ,заявок. Установка триггера 11 в единичное состояние свидетельствует о незанятости СМО, а также обеспечивает запуск каналов моделирования. Каналы моделирования предназначены для формирования сигналов на выходе 52, 25 пропорциональных времени обслуживания заявок. Генератор 15 случайных импульсов команд формирует поток заявок на обслуживание. Генератор 16 счетных импульсов формирует тактовые импульсы. Формирователь 17 интервала времени готовности формирует импульсы, свидетельствующие об освобождении CMO от обслуживания заявки и готовности к очередному этапу моделирования. Блок 18 счетчиков предназначен для хранения результатов моделирования.

Устройство моделирует процесс 40 функционирования CMO имеющей в своем составе п разнотипных приборов (каналов) обслуживания, каждый из которых может находиться в двухэтапном режиме подготовки обслуживающего пер-. 45 сонала и двухэтапном режиме подготовки техники (аппаратуры). Режимы подготовки обслуживающего персонала и аппаратуры контролируются, . В зависимости от результатов контроля ка- 5 чества подготовки возможны три ситуации. Если подготовка проведена за время и „ < и, то повторяется только окончательная подготовка аппаратуры, если IloIIFQToBKG проведена BB время t,„y Г (z t ), то повторяется заключительная подготовка обслужи-вающего персонала, начальная и окончательная подготовка техники. Если то считается, что подП 2 готовка проведена качественно.

Общему режиму подготовки каналов обслуживания в целом предшествует режим ожидания системы, Обслуживание заявок происходит, когда устройство находится в режиме готовности. За один интервал пребывания системы в режиме готовности может быть обслужено несколько заявок, после чего устройство вновь перЕходит в режим ожидания.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении триггеры 11 и 19 находятся в нулевом состоянии.

Импульс с выхода формирователя 1 одиночного импульса запускает генератор 15 случайных импульсов команд. генератор 16 счетных импульсов,а так- . же поступает на единичный вход триггера 11. На выходе триггера начи— нает формироваться единичный сигнал, длительность которого пропорциональ на временному интервалу, соответствующему режиму ожидания. Интервал времени заканчивается с поступлением на нулевой вход триггера 11 импульса с выхода элемента И 8, который открывается при поступлении импульса с выхода генератора 15, имитирующего получение команды (распоряжения) на применение системы, и при отсутствии сигнала на втором (инверсном) входе элемента И 6, что соответствует тому, что система не занята обслуживанием, т.е.свободна.

С выхода триггера 11 единичный сигнал поступает на вход дифференцирующего элемента 13. По окончании ,интервала времени ожидания на выходе дифференцирующего элемента 13 формируется импульс, который поступает на вход 51 каждого из п каналов 14„14 обслуживания. Этот импульс также поступает на единичный вход триггера

19 и перебрасывает его в единичное состояние. На выходе триггера 19 начинает формироваться импульс, длительность которого соответствует режиму подготовки всей системы.

Через случайные интервалы времени на выходе 52 каждого из и каналов

14 - 14 обслуживания появится еди— ничный сигнал, имитирующий окончание подготовки данного i-го канала 14,.

Как только на всех выходах 52 и каналов обслуживания установится единич1608685 ный что под эле лев и к в и лев в и етс пос инт ход длит инте нахо ти. пуль вход запр чае, гото

И такж заяв ется импу заяв

Импу элем на е выхо вход валс торо иост врем .с вь ет н где пивш

",0 и мент

-леме пост вател

И оконч ствен ходит вход тывае женнь ля 17 .вый в.кот ор ратор сигнал, открывается элемент И 8, соответствует окончанию режима отовки всей системы, С выхода ента И 8 сигнал поступает на нуе входы триггера 46 в каждом из налов обслуживания, переводя их ходное состояние, а также на нуй вход триггера 19, переводя его ходное состояние, этим имитируокончание подготовки системы. мпульс с выхода элемента И 8 упает также на формирователь 17 рвала времени готовности, на выкоторого формируется импульс с ельностью, пропорциональной валу, соответствующему времени ения системы в режиме готовносвыхода формирователя 17 импоступает на второй (инверсный) элемента И 6, что соответствует ту на прохождение команд в слуесли система находится в режиме ности. пульс с выхода элемента И 8 поступает на вход генератора 2 к, на выходе которого формируслучайная последовательность ьсов, имитирующих поступление к на обслуживание в системе. ьс с выхода генератора 2 через нт И 3 при разрешающем сигнале о втором входе, поступающем с а формирователя 17, поступает на генератора 10 случайных интервремени работы, на выходе коо формируется импульс с длителью, соответствующей интервалу ни обслуживания заявок. Импульс ода элемента И 3 также поступапервый вход блока 18 счетчиков, одсчитывается общее число постух заявок. С выхода генератора ульс через дифференцирующий эле12 поступает на инверсный вход та И 5, на прямой вход которого ает импульс с выхода формиро17. ульс, соответствующий моменту ния времени работы (непосредое обслуживание заявки), прочерез элемент И 5 на второй лока 18 счетчиков, где подсчи-. ся общее число полностью обслузаявок. С выхода формироватеимпульс также поступает на перод элемента И 9, второй вход го соединен с выходом гене16. С выхода элемента. И 9 импульсы поступают IlR пятый Вход блока 18 счетчиков, где подсчитыватся время нахождения системы в

5 режиме готовности. Третий вход блока 18 счетчиков, где определяется также длительность режима подготовки, подключен к выходу элемента И 7. первый и второй входы которого сое— динены соответственно с выходами триггера 19 и генератора 16. С выхода генератора 10 единичнбй сигнал поступает на первый вход элемента И 4

2 на второй вход которого поступают счетные импульсы с выхода генератора

16, которые через элемент И 4 поступают на четвертый вход блока 18 счетчиков для подсчета общего времени обслуживания заявок. С выхода генера20 тора 15 импульсы также поступают на шестой вход блока 18 счетчиков для подсчета количества поступивших команд на применение моделируемой системы.

Функционирование i-ro канала обслуживания осуществляется в четырех режимах.

В первом режиме канал исправен, время подготовки канала находится в

30 интервале t c t „c t, где t — минимально необходимое время для каче-. ственной подготовки канала t — макЭ симально необходимое по нормативам время для качественной подготовки

Во втором режиме в канале в ходе подготовки возникает отказ.

В третьем режиме в канале после окончания подготовки по результатам контроля качества подготовки проводится повторная подготовка (t а t ) о

В четвертом режиме в канале после окончания подготовки по результатам контроля качества подготовки прово45 дится повторная подготовка („ С ).

В исходном состоянии триггеры

46 и 47 имеют на выходе нулевой потенциал, триггер 49 имеет на выходе единичный потенциал, триггер 48 в единичном состоянии, при котором элемент И 43 по первому входу открыт, а элемент И 44 по первому входу закрыт, блок 31 элементов задержки обеспечивает формирование временных интервалов, минимально необходимых для качественной подготовки 1-го канала обслуживания. Элементы задержки с входами 1 — 4 имеют время задержки

r ll и>

t» и „ соответственно, при

1608685 этом должно выполняться условие

I

t,1 t" 7 t ) t t

2 где t — случайное миних 5 мально возможное время, затрачиваемое на подготовку обслуживающего персонала и аппаратуры.

Рассмотрим работу i-го канала обслуживания в первом режиме. С выкода 51 импульс запускает генератор

25, а также через блок 31 элементов задержки, элемент ИЛИ 50 и открытый элемент И 45 запускает формирователь

30. Импульс, имитирующий режим

15 предварительной подготовки обслуживающего персонала, с выхода генератора 25 через дифференцирующий элемент 26 своим задним фронтом, для чего используется инверсный выход дифференцирующего элемента 26, через элемент ИЛИ 21 запускает генератор 27, на выходе которого формируется импульс, длительность которого соответствует времени заключительного этапа подготовки обслуживающего персонала.

В момент окончания этого импульса на выходе дифференцирующего элемента 32 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 22 запускает генератор

28. С выхода г енератора 28 импульс через дифференцирующий элемент 33 и элемент ИЛИ 23 запускает генератор 29, на выходе которого формируется импульс, имитирующий окончательный этап 35 подготовки техники. С выхода генератора 29 импульс через инверсный выход дифференцирующего элемента 34 поступает на первый :прямой вход элемента И 37, проходит через него 40 только в случае наличия разрешающих напряжений на инверсном и на втором прямом входах, т.е. в случае, когда, канал исправен (разрешающий потенциал на инверсном входе) и когда. на 45. втором прямом входе будет разрешающее напряжение от формирователя 30, а именно когда t < t„c t< (т.е., по результатам контроля качества подготовки канала к работе подготовка про, 50 ведена качественно). С выхода элемента И 37 импульс поступает на единичный вход триггера 46 и перебрасывает его, что соответствует окончанию режима подготовки i-ro канала обслу- 55 живания.

Работа i-ro канала во втором режиме (при возникновении неисправности в нем при подготовке). С выхода генератора 24 в случайный момент времени появляется импульс, имитирующий передним фронтом появление отказа в канале, с длительностью, соответствующей случайному времени устранения отказа. Этот импульс на время своей длительности закрывает элемент И 37 и открывает элемент

И 38. Таким образом, импульс с выхода дифференцирующего элемента 34 пройдет через открытый элемент И 38 и перебросит триггер 47 в состояние при котором на его выходе будет еди . ничный потенциал, открывающий элемент И 40 по первому входу. По окончании импульса случайной длительности с выхода генератора 24 через инверсный выход дифференцирующего элемента 35 пройдет импульс, имитирующий окончание устранения отказа.

Пройдя через элемент И 40, он установит триггер 47 в исходное состояние, а также поступит на второй вход блока 31 элементов задержки, имитируя включение схемы контроля качества подготовки. Кроме того, сформированный импульс, пройдя через элемент ИЛИ 20, установит триггер 48 в исходное состояние, пройдя через элемент ИЛИ 22, он запустит генератор

28, моделируя повторную после устранения отказа подготовку .техники.

Работа канала в третьем режиме (t„ (t„) осуществляется следующим образом, После окончательного этапа подготовки техники импульс с инверсного выхода дифференцирующего элемен-. та 34 поступает одновременно на первые входы элементов И 38 и 39 и первый вход элемента И 37. Так как канал исправен, элемент И 38 по второму входу будет закрыт, и, поскольку

t „ c t,, единичный потенциал на выходе формирователя 30 отсутствует и элемент И 37 по второму входу закрыт.

Через элемент И 39 импульс с инверсного выхода дифференцирующего элемен-. та 34 пройдет на вторые входы элементов И 43 и 44. Затем этот импульс через элементы И 43 и 41, а также элемент ИЛИ 23 поступит на вход запус-, ка генератора 29. Триггер 49 установится в состояние, при котором элемент И 45 будет по второму входу закрыт. Одновременно этот импульс поступит на четвертый вход блока 31 элементов задержки для формирования интервала времени контроля качества

1608685

10 п

49 ду бл ме щи эт ве эл

И ля по

И

И ме хо ди эл эт мо ка чит пер нил чес зле

48 нен вис лей чен нек под ятн про рун дготовки. до того, как с четвертог выхода блока 31 элементов зад. ржки появится этот импульс, с втор го входа этого блока 31 появится и пульс, поступивший на блок задерж—

5 к ранее. Он, пройдя элемент ИЛИ 50, поступит на единичный вход триггера

Так как длительность формируемого импульса меньше чем время переЭ 10 бр са триггера 49, этот импульс через эл мент И 45 не пройдет, но зато слещий импульс с четвертого выхода ка 31 элементов задержки пройдет че ез элемент И 45 беспрепятственно 15 (т к как триггер 49 уже перебросится в сходное состояние) и запустит форми ователь 30.

Работа канала в четвертом режи(t „ > t ) осуществляется следую- щ образом. После окончательного па подготовки техники импульс с инсного выхода дифференцирующего мента 34 пройдет через элемент

9 (так как на выходе формировате30 после времени tg единичный поте циал уже будет отсутствовать) и тупит на вторые входы элементов

3 и 44. К этому времени элемент

3 по второму входу закрыт, а эле- 3р т И 44 по второму входу открыт, как триггер 48 переброшен из исного состояния импульсом с выхода, еренцирующего элемента 36, сформи ованного во время t передним 35 фр нтом импульса с формирователя 30.

Пройдя элемент И 44 и открытый мент И 42 (в канале нет отказа), т импульс поступит через элемент

21 на запуск генератора 27 для елирования повторной подготовки ала обслуживания, начиная с заклюельной подготовки обслуживающего онала, и одновременно на третий блока 31 задержек для формирова- 45 интервала времени контроля кава подготовки, а также, пройдя ент ИЛИ 20, установит триггер исходное состояние. о показателям счетчиков объедиЭ 50

ых в блоке 18 счетчиков (в замости от интересующих показатеблок счетчиков может быть увелинапример, для подсчета числаг чественных и качественных отовок), можно оценить веро55 стные и временные показатели есса обслуживания заявок и ционирования СМО, К, таким показателям относятся, например, вероятность обслуживания заявок, ве-: роятность пребывания системы в i-м режиме (ожидания, работы и т,д.) и другие показатели, характеризующие процесс обслуживания заявок и динамику функционирования систем массового обслуживания с учетом обслуживающего персонала и качества их подготовки, Формула изобретения

Устройство для моделирования сис— тем массового обслуживания, содержащее формирователь одиночного импульса, генератор заявок, с первого по седьмой элементы И, генератор случайных интервалов времени работы, первый триггер, два дифференцирующих элемента и первый канал обслуживания, содержащий с первого по четвертый элементы ИЛИ, генератор случайных интервалов времени отказов и восстановления, а также последовательно соединенные генератор случайных интервалов времени предварительной подготовки обслуживающего персонала и первый дифференцирующий элемент, причем в устройстве выход генератора заявок подключен к первому входу первого элемента И, выход генератора случайных интервалов времени работы соединен с первым входом второго элемента И и входом первого дифференцирующего элемента, выход. которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого подключен к входу второго дифференцирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и техники, в него введены генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности, блок счетчиков, второй триггер и и-1 каналов обслуживания, идентичных. первому, причем все каналы обслужива- ния дополнительно содержат генератор случайных интервалов времени заклю чительной подготовки обслуживающего персонала, генератор случайных интервалов времени начальной подготовки

1608685 12 элемента И, выход которого подключен в- к входу запуска формирователя интерв валов времени контроля качества подготовки, выход которого соединен с

Э входом пятого дифференцирующего элемента, третьим входом первого элемента И и с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И а и первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера, а выход — с первым входом шестого элемен— та И, выход которого подключен к вто рому входу второго элемента ИЛИ и третьим входом блока элементов задержки и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера, единичный вход которого соединен с выходом пятого дифференцирующего элемента, а выход подключен к второму входу седьмого о- элемента И, выход которого соединен ф- «5 с первым входом пятого элемента И, ро- выход которого подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, нуле— вому входу четвертого триггера и четвертому входу блока элементов задержки, выход второго элемента И соединен с единичным входом второго триггера, единичный выход которого подключен к вторым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, выход первого элемента И подключен

5 к, единичному входу первого триггера

У причем в устройстве выход формирователя одиночного импульса подключен фе- к единичному входу первого триггера и входам запуска генератора счетных импульсов и генератора случайных импульсов команд, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подклютехники, генератор случайных интервалов времени окончательной подгото ки техники, формирователь интервало времени контроля качества подготовк блок элементов задержки, с второго и пятый дифференцирующие элементы, с первого по девятый элементы И, с пер вого по четвертый триггеры и пятый элемент ИЛИ. причеи в каждом канале обслуживания вход запуска генератор случайных интервалов времени предва рительной подготовки обслуживающего персонала соединен с первыми входами блока элементов задержки и перво го элемента ИЛИ, выход первого дифф ренцирующего элемента подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу за пуска генератора случайных интервалов времени заключительной подготов ки обслуживающего персонала, выход которого подключен к входу второго дифференцирующего элемента, выход к тррого подключей к входу второго ди ференцирующего элемента, выход кото го подключен к первому входу треть

ro элемента ИЛИ. выход которого под ключен к входу запуска генератора случайных интервалов времени началь ной подготовки техники, выход котор .го подключен к входу третьего диффе ренцирующего элемента, выход которо

ro подключен к первому входу четвер го элемента ИЛИ, выход которого сое нен с входом запуска генератора слу чайных интервалов времени окончател ной подготовки техники, выход котор го подключен к входу четвертого диф ренцирующего элемента, выход которо

ro соединен с первыми входами перво го, второго и третьего элементов И выход генератора случайных интервалов времени отказов и восстановления соединен с вторыми входами первого 45 и второго элементов И, а также входом . .седьмого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, вторыми входами первого элемента ИЛИ и вторым входом блока элементов задержки, выходы которого соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход которого подклю55 чен к первому входу девятого элемента И, единичному входу четвертого триггера, единичный выход которого подключен к второму входу девятого чен к первому входу седьмого элемента И, выходу формирователя интервала времени готовности, второму Входу третьего элемента И и второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени работы и первым входом блока счетчиков, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к выходам третьего элемента И. пятого элемента И, второго элемента И, седьмого элемента И и генератору случайных импульсов команд, выход генератора счетных им1б 08635

1-й канал

7-й канал

1Ц2 5

11

1 и-й канал

1Фя 52 я ч

19 7

12 f0 5

2 1 ульсов соединен с вторыми входами торого, пятого и седьмого элементов единичный выход первого триггера оединен с входом второго дифференциующего элемента, выход которого под5 ючен к единичному входу второго риггера и входам генераторов слуайных интервалов времени предвариельной подготовки обслуживающего персонала всех каналов обслуживания, вход запуска генератора заявок объединен с входом запуска формирователя интервала времени готовности и подклн1 чен к выходу шестого элемента И и нулевым входам первых триггеров всех каналов обслуживания, единичные выходы которых подключены к входам шестого элемента И устройства.