Устройство для моделивания системмассового обслуживания

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !840915

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф1

Ф

Ф г т I

=-: l =:=: г (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 11.09.73 (21) 1958455/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

G06 F 15/20

Государственный камитет (28 ) И рнорнтет (53) УДК 681.325 (088.8) по делам изобретений н етхрытнй

Опубликовано 23. Об. 81. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25. 06. 81 (72) Автор изобретения

Б. Г. Зиновьев

Р

Ордена Ленина институт проблем управления-

i (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Изобретение относится к вычисли— тельной технике и может быть исполь.эовано для моделирования систем массОвого обслуживания в реальном масштабе времени.

Известно устройство для моделирования систем массового -обслуживания, содержащее генератор случайных временных интервалов, имитатор обслуживающего аппарата, блок имитации очереди, распределительное устройство и накопитель статистической информации 111.

Недостатком этого устройства является ограниченные возможности решения широкого класса задач, таких как задачи многофазового обслуживания с различными видами приоритетов и дисциплин обслуживания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы потоков заявок, распределительное устройство, обслуживающие аппараты, устройство очереди и измерительное устройство (2) .

Недостатками устройства являются ограниченная область его применения и низкая пропускная способность, что обусловлено большим временем реконфигурации и подготовки устройства к решению задач.

Цель изобретения — повышение пропускной способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу блоков формирования потоков заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединены соответственно .с первыми выходами блоков формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторы40

Кроме того, блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных временных интервалов, первые вход и выход которого являются соответственно первым входом и третьим выходом блока, второй выход соединен с первыми входами шифратор», триггера и первым выходом блока, второй вход — с выходом первого элемента И, а третий вход вЂ, с выходом управляемого генератора импульсов, входом подключенного к пятому входу блока и второй элемент И, первый вход которого подключен к. третьему входу блока, второму входу триггера и первому входу первого элемент» И, второй вход — к первому выходу триггера и второму выходу блока.. а

3 84091 ми выходами блоков образования и обслуживания очереди группы,. а группа информационных выходов — соответственно с первыми входами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми входами блоков образования и обслуживания очереди группы, группа ,информационных входов блока индикации соединена соответственно с четвертыми выходами блоков обслуживания эа- 10 явок группы и третьими выходами блоков образования и обслуживания очереди, введены переключатель задания .режима и группа блоков формирования потока заявок и дисциплины обслу-.

,жнвания очереди, причем управляющие вход и выходы переключателя задания режима подключены соответственно к управляющим выходу и входу блока инди\ кации и управляющему входу блока ком- 20 мутации, а группа выходов — соответственно к первым входам блоков формирования потока заявок группы, вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образова- 25 ния и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания очереди группы первые вы3 ходы и третьи, четвертые и пятые вхо- 30 ды которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков формирования потока заявок и дис— циплины обслуживания группы и вторые входы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации.

5 4 выход — ко второму входу шифратора, третий и четвертый входы которого подключены соответственно ко второму и четвертому входам блока, а выход— ко второму входу первого элемента И, соединенного третьим входом со вторым выходом триггера.

На чертеже представлена блок †схе предлагаемого устройства.

Устройство содержит группу 1 блоков 2 формирования потоков заявок, группу 3 блоков 4 формирования потоков заявок и дисциплины обслуживания, группу 5 блоков 6 обслуживания заявок, группу 7 блоков 8 образования и обслуживания очереди, переключатель 9 задания режимов, задатчик структур и параметров модели, блок 10, коммутатор структур моделей, блок ll индикации.

Блок 2 формирования потоков заявок состоит из генератора 12 шума, линии 13 задержки, переключателя 14. узел 15 функционального цифрового преобразователя, элементов И 16, регистра 17, преобразователя 18 чисел во вре менные интервалы, выхода 19 случайной последовательности импульсов (заявок) и выхода 20 контроля, вход» 21 задания закона поступления заявок.

Блок 4 формирования потоков заявок и дисциплины обслуживания включают генератор 22 случайных временных интер— валов, состоящий из генератора 23 шума, переключателя 24, элементов И 25, задатчика 26 закона распределения временных интервалов, регистра 27 и преобразователя 28 чисел ва временные интервалы, управляемый генератор 29 импульсов, шифратор 30, триггер 31, элементы И 32 и 33, первый вход 34, вход задания закона поступления заявок (закона обслуживания), третий вы-: ход 35 (выхад контроля), пятый вход 36, вход задания закона изменения интенсивности потока заявок, второй вход 37 (вход изменения интенсивности потока заявок), первый выход 38 (выод потока заявок), второй выход 39 (выход контроля), третий вход 40 (вход потока заявок), четвертый выход 41 (выход потока отказов) блока.

Блок 6 обслуживания заявок состоит из генератора 42 шума, элемента И 43 группы, узел 44 функционального цифравага преобразователя, регистра 45,. преобразователя.46 чисел во временные интервалы, триггера 47, элемента И 48

5 84091 и 49, выход 50 обслуживания заявки, выхода 51 контроля, входа 52 потока заявок, выхода 53 потока заявок отказа, выхода 54 контроля, входа 55 задания закона обслуживания (функциональный цифровой преобразователь) .

Блок 8 образования и обслуживания очереди содержит узел 56 имитации очереди, задатчик 57 коэффициента счета, узел 58 регистрации очереди, коммута- !О тор 59, узел 60 управления, входы 61, 62 потока заявок, выходы 63, 64 потока заявок из очереди, выход 65 контроля, вход 66 управления. Переключатель 9 задания режимов по выходу 67 15 устанавливает параметры законов поступления заявок, обслуживания и дисциплин образования и обслуживания очереди, по выходу 68 — задает законы обработки информации, по входу 69 — ус- 20 танавливает режим по результатам обработки информации, а по выходу 70 выделяет параметры структур исследуемых моделей систем обслуживания.

Блок 10 осуществляет коммутацию 25 входов и выходов блоков 2 и 4, 6 и 8 в соответствии с информацией, установленной на выходе 70 и имеет выход 71 и вход 72.

В зависимости от заданной дисциплины обслуживания очереди в накопителях (счетчиках) узла 58 может остановиться счет (заявки теряются), или осуществляться счет по заданному модулю и т.д. Выборка заявок из очереди (чтение чисел из накопителей) осуществляется сигналами освобождения от обслуживания аппаратов, которые через выходы 50, входы 72, шины коммутации блока 10, выход 71 поступают на

Блок 11 индикации осуществляет индикацию накопленных данных о состоянии локов 2 и 4, 6 и 8, поступающих но в:-оду 73 и выдает в блок 9 коды структур исследуемых моделей.

Устройство работает следующим образом.

Согласно программе, установленной в переключателе 9,в блоке 10 посредством коммутации шин входов (выходов) блоков 2 и 4, 6 и 8 устанавливается структура модели системы обс .луживания. B узлах 15 в соответствии с заданными законами поступления заявок, формируются периодические последовательности двоичных чисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел посредством выборки их сигналами генераторов 12 шума из узлов 15 и пересылки через элементы И 16 в регистры 17. Затем случайные последовательности чисел преобразуются в случайные последовательности импульсов (потоков заявок) посредством пересылки чисел из регистра 16 в преобразователь 18. При этом пересылки чисел осуществляются в моменты появления импульсов (заявок} на выходах 19..

Линии 13 задержки и переключатель 14 используются для уменьшения корреляционной зависимости между интервалами времени.

Потоки импульсов (заявок) из блока 2 с выходов !9, через входы 72, шины коммутации блока 10, выходы 71, входы 52, элементы И 48, .И 49 поступают на обслуживание в блок 6.

Требуемые законы обслуживания заявок через выход 71,.входы 55 устанавливаются в узлах 44. Аналогично узлам 15, в узлах 44 формируются периодические последовательности двоичных чисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел, посредством выборки их сигналами генератора 42 шума, через элементы И 43 и пересылки в регистры 45. Эти числа затем используются для имитации времени обслуживания. В состоянии "Свободно" блока 6 (элемент И 48 открыт,. элемент И 49 закрыт) импульсы (заявки) через элемент И 48 проходят в регистр 45, выбирают, случайные числа и пересылают их в преобразователь 46., В момент окончания преобразования каждого из чисел на выходах 50 образуются импульсы (обслуженные заявки),.которые через входы 72 поступают в блок 10 коммутации. В зависимости от модели системы обслуживания они либо вновь через выходы 71 поступают на обслуживание (в системах многофазного обслуживания), либо теряются (в системах с отказами) .

В состоянии "Занято" (элементы И 48 закрыты, а элементы И 49 — открыты) импульсы (заявки) через открытые элементы И 49, выходы 53, входы 72 поступают в блок 10.

В системах с ожиданием эти импульсы (заявки) через выходы 71, входы 61 : и 62,коммутатор 59 поступают в узел 56 имитации очереди. Законы организации и обслуживания очереди через выход 67, входы 66 устанавливаются в задатчике 57 и узлах 58 и 60.

840915 вход 62. Импульсы (заявки) из очереди через выходы 63 (64), входы 72, шины коммутации блока 10, выход 7) вновь поступают на входы 52 обслуживания и далее процесс продолжается аналогичьым образом.

Каждый блок 4 может быть использован для моделирования потока заявок или аппарата (блока) обслуживания заявок. Требуемые законы поступления заявок (законы обслуживания) устанавливаются по входам 34 в задатчиках 26.

Аналогично, как в блоках 2 и 6, в задатчике 26 согласно заданным законам формируется периоцическая последовательность двоичных чисел, которые преобразуются н случайные последовательности чисел посредством выборки сигналами генератора 23 шума и пересылки их через элементы И 25 н регистр 27. Генераторы 29 по входам 34 устанавливают требуемые законы изменения интенсивности потоков (обслуживания заявок) .

В шифраторы 30 по входам 37 зада- 2 ются фиксированные числа заянок (IIpH моделировании редеющих потоков заявок).

При использовании блоков 4 в режиме формирователей потоков заявок чис- ЗО ла из регистров 28 каждый раз пересылаются н преобразов"-.òåëè 28 в моменты окончания преобразований их во вре— менные интервалы. f

При использовании блоков 4 в режи- З ме обслуживающих аппаратон выборки случайных чисел из регис" ðîâ :27 и пересылки их н преобразователи 28 осущестнл1пОэ ся В моменты поступления им пульсов !заявок) на входы 40, которые щ через элем нты И 32, шифраторы 30 по-!

1ступают для выборки чисел в регистры ?7. После окончания преобразования чисеп во временные интервалы на выходах 38 появляются импульсы (обслужен- 45 ные заявки) .

Отказы в Обслуживании имитируются прохождением импульсов (заявок) через открытые элементы И 33 на выходы 41.

5О

Для получения статистических оценок о поведении системы, контре льные выходы блоков 2 и 4, 6 и 8 через вход 72 заведены н блок 11 индикации, KoTopLlA накапливает даHHLIp..„ индицирует их и выдает эти данные через вход 69 в переключатель 9, который согласно заданной программе может изменять структуру модели, законы распре деления потоков заявок и обслуживания, изменять количественный состав потокон заявок, обслуживающих аппаратов и др.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает оперативное изменение параметров модели и перераспределение структурных элементов модели, что приводит к сокращению объема

pyучных операций по перестройке устройства и повышению ее пропускной способности.

Формула изобретения

1. Устроиство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу блоков формирования потока заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединена соответственно с первыми выходами блокон формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми выходами блоков образования и обслужи— нания очереди группы, а группа инфор— мационных выходов — соответственно с первыми входами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми входами блоков образования и обслуживания очереди группы, группа информационных входов блока индикации соединена с четвертыми выходами блоков обслуживания заявок группы и третьими выходами блоков образования и обслуживания очереди, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в пего ьведены переключатель задания режима и группа блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания очереди; йричем управляющие вход и

I выходы переключателя задания режима подключены соответственно к управляющим яыходу и входу олока индикации и управляющему входу блока коммутации, а группа выходов — соответственно к первым входам блоков формирования потоков заявок группы, вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образования и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков формирования по, тока заявок и дисциплины обслуживания

9 840 очереди группы, первые выходы и третьи, четвертые и пятые входы которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков формирования потока заявок и.дисциплины обслуживания группы и вторые выходы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных временных интервалов, первые входы и выход которого являются соот ветственно первым входом и третьим выходом блока, второй выход соединен с первыми входами шифратора, триггера и первым выходом блока, второй вход—

915 10 с выходом первого элемента И, а тре" тий вход — с выходом управляемого генератора импульсов, входом подключенного к пятому входу блока, и второй элемент И, первый вход которого подклю. чен к третьему входу блока, второму входу триггера и первому входу первого элемента И, второй вход — к первому выходу триггера и второму выходу

10 блока, а выход — ко второму входу шифратора, третий и четвертый входы которого подключены соответственно ко второму и четвертому входам блока, а выход — ко второму входу первого эле1s мента И, соединенного третьим входом со вторым выходом триггера.

Источники информации, е принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР гр Р 190079, кл. 5 06 f= 36/02, 1966.

2. "Автоматика и телемеханика,", 1966, т. ХХУ11, М- 6, с. 76 (прототип) .

840915

Составитель В. Вертлиб

Редактор Г. Волкова Техред Т.Маточка Корректор А. Гринденко

Заказ 4768 73 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4