Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО%СКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«о855667 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 18.12.79 {21) 2855013/18-24 (51)М. Кл 3 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G F 15/20

ГосударствсниыЯ комитет

СССР по делам нзобрстсниЯ н открытиЯ

Опубликовано 150881. Бюллетень Й9 30

Дата опубликования Описания 15. 08. 81 (53) УДК 681. 333

1088 8) (72) Авторы изобретения

Г.В. Дружинин, В.М. Крылов, О.Е. Добронра и Т.A. Петрова

Московский ордена Ленина и ордена ТрудовоГо

Красного Знамени институт инженеров железнещщожмеео. .-. транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике н может быть исполь- зовано при исследовании качества и эффективности функционирования систем массового обслуживания (CMO), а также автоматизированных систем управления и информационно-справочных систем обработки данных.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор, формирователь входного потока импульсов, регистр сдвига, шифратор, счетчик, блок статистической обработки. Управляемый вход регистра сдвига подключен к первому выходу генератора, второй выход которого присоединен через делитель частоты к выходу регистра сдвига, а выходы счетчика через шифратор подключены к блоку статистичес- 20 кой обработки. Данное устройство позволяет осуществить формирование вход. ного потока неоднородных требований (1);

Недостатком устройства является отсутствие возможности моделировать различное по качеству обслуживание требований.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ЗО устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы входных требова .ий, наборное поле, реверсивные счетчики, вы%оды которых через логические элементы И соединены с генераторами требований, регистр управляющего слова, дешифратор, входы которого подключены к выходам регистра, а выходы соединены через элементы И со входами элементов ИЛИ. С помощью такого устройства можно моделировать CMO с различными приоритетами требован ий (2 j.

Однако данное устройство неточно н сравнительно медленно воспроизводит реальные процессы функционирования CMO. Кроме того, оно не позволяет определять расходы на обслуживание требований в каналах с неодинаковым качеством обслуживания.

При исследовании современных СМО обязательно должно учитываться качество работы обслуживающих каналов, а получаемые эа качественное обслуживание доходы являются важной составной частью эффективности СМО.

Цель изобретения. — повышение точности и быстродействия устройства.

855667 б0

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования систем массового обслуживания,содержащее генератор потока заявок, первый выход которогп соединен с Входом распределителя, второй выход генератора потока заявок подключен к первому входу формирователя интервалов времени обслуживания, выход которого соединен с первым входом блока задержки, первый выход которого подключен к входу первого дешифратора, второй и третий выходы блока задержки соединены с входами первого блока счетчиков, введены второй дешифратор, блок элементов запрета, второй блок счетчиков и блок задания показателей качества обслуживания, выход которого соединен с входом второго дешифратора, первый выход которого подключен к второму входу формирователя интервалов времени обслуживания, выход распределителя соединен с первым входом блока элементов запрета, выход которого подключен к второму входу блока задержки, первый выход первого дешифратора соединен с вторым входом блока элементов запрета, вторые выходы первого и второго дешифраторов и выход первого блока счетчиков соединены соответственно с входами второго блока счетчиков.

На схема устройства для моделирования систем массового обслуживания.

Устройство содержит генератор 1 потоков случайных событий, преобразователь 2, формирователь 3 интервалов времени обслуживания, распределитель 4, блок 5 элементов запрета, блок 6 задержки, первый блок 7 счетчиков, второй блок 8 счетчикОв, первый и второй дешифраторы 9 и 10, блок 11 задания показателей качества обслуживания; генератор 1 и преобразователь 2 образуют генератор

12 потока заявок.

Генератор 1 содержит функциональные узлы типовых датчиков случайных потоков импульсов. Интенсивности Пуассоновских потоков изменяются с помощью операции прореживания.В состав преобразователя 2 входят лоГические элементы И и триггеры. Необходимые характеристики случайных потоков задаются путем выбора соответствующей структуры преобразователя 2 или регулирования параметров его компонентов. Первый выход преобразователя 2 соединен со входом формирователя 3, а второй — co входом распределителя 4. Формирователь 3 содержит интегрирующие элементы,например, операционные усилители в режиме интегрирования, а также электронные ключи. С помощью электронных ключей осуществляется дозирование заряда емкостных елементов в цепях

5 !

О

SS обратных связей операционных Усилителей. Распределитель 4 представляет собой типовой регистр сдвига на потенциальных элементах и служит для приема информации о входном потоке импульсов. Кроме того, распределитель

4 выполняет перемещение (сдвиг) вход ного потока импульсов в направлении от приборов с повышенным качеством обслуживания к приборам с менее высоким качеством обслуживания. Выход распределителя 4 подключен к первому входу блока 5 элементов запрета.

Блок 5 состоит из логических элементов ЗАПРЕТ, число которых равно количеству обслуживающих приборов

СМО в блоке 6. В качестве обслуживающих приборов блока 6 используются схемы временной задержки, управляемые сигналами, поступающими на

n+1-й входы от формирователя 3 интервалов времени обслуживания. Модели обслуживающих приборов объединяются согласно структурной схеме, исследуемой СМО. При этом качество обслуживания убывает с ростом порядкового номера обслуживающего прибора.

Первый и второй выходы блока 6 подключены ко входам блока 7 (реверсивных счетчиков). Третий выход блока 6 соединен со входом дешифратора

9. Дешифратор 9 содержит универсальные логические элементы ИЛИ-НЕ, которые могут быть выполнены, например, на МДП-транзисторах. На входы элементов ИЛИ-НЕ поступают сигналы с выходов обслуживающих приборов блока 6, представляющие собой некоторые переменные х„., i = 1,2,...п и их отрицания. Причем переменным x„. соответствуют свободные обслуживающие приборы, а их отрицаниям х„ — занятые обслуживанием заявок приборы блока 6. Выход дешифратора 9 соединен со входом блока 8 счетчиков. Блок 8 счетчиков содержит типовые счетчики импульсов, которые разбиты на три группы. Первую группу составляют счетчики для фиксирования длительностей простоя обслуживающих приборов из-за отсутствия заявок. Вторая группа счетчиков служит для регистрации длительности обслуживания приборами блока 6 поступивших заявок (требований). Третья группа счетчиков предназначается для накопления импульсов, количество которых пропорционально качеству обслуживания.

Каждый счетчик укаэанных групп зак- . репляется эа соответствующим обслуживающим прибором.

Блок 11 содержит типовые регистры для фиксирования информации о качестве обслуживания поступающих требований приборами блока 6. В каждый из регистров вводятся признаки качества обслуживания в виде многозначного двоичного кода.

855667

Устройство работает следующим образом.

Случайные потоки импульсов с выхода генератора 1 поступают на вход преобразователя 2, где преобразуются в потоки требований на обслуживание с заданными характеристиками функций распределения пауз между требованиями и определенными коэффициентами корреляции между моментами их появления.

Потоки требований на обслуживание с первого выхода преобразователя 2 подаются на распределитель 4. Со второго выхода преобразователя 2 на первый вход блока 3 поступает поток импульсов, из которого с помощью интегрирующих элементов формируются интервалы времени, имитирующие длительности обслуживания в блоке 6. В виде показателей качества CMO принимаются удельные затраты ресурсов (времени, труда, средств), .приходящиеся на единицу обслуживаемых требований.

Указанные типы ресурсов определенным образом взаимосвязаны между собой.

В силу этого для моделирования изменения качества обслуживания достаточно изменить один из них. Наиболее удобным является варьирование временем обслуживания.

Изменение длительностей обслуживания в соответствии с заданным качеством, обслуживания осуществляется с помощью дозирующих электронных ключей формирователя 3. Ключи управляютI ся кодовыми сигналами, которые с выхода блока 11 задания качества поступают на второй вход формирователя 3 через дешифратор 10. Переменные состояния (занято или свободно) схем временной задержки — моделей обслуживающих приборов блока 6 фиксируются с помощью де1аифратора 9.

При занятости i-го обслуживающего прибора на запрещающий вход соответствующего элемента в блоке 5 подается положительный перепад напряжения, который препятствует подаче на

i-ый обслуживаемый прибор очередного требования из распределителя 4.

Это требование с помощью сдвигового регистра распределителя 4 перемещается на вход i+1-го обслуживающего прибора.

В моменты времени поступления требованиЯ на обслуживающие приборы реверсивные счетчики в блоке 7 начинают фиксировать импульсы по вычитающим входам, а в течеяие пауз между обслуживанием — по суммирующим.

В результате моделирования длительного периода функционирования СМО в ,счетчиках блока 7 устанавливаются числа, пропорциональные времени простоя обслуживающих приборов из-за отсутствия требований. Эти числа пе5

l5 ве устройства дополнительных блоков

20 позволяет промоделировать диспетчеризацию входного потока требований с учетом качества их обслуживания.Это повышает точность моделирования,так как позволяет определить оценки ха75 рактеристик функционирования СМО: расходы за простой, доходы от качест. ва обслуживания, коэффициенты простоя и занятости обслуживающих приборов, а также оптимальные по критерию

З0 стоимости уровни качества обслуживания в проектируемых СМО и др.

d0

65 реписываются в первую группу счетчиков блока 8.

Для подсчета величины дохода в моделируемой СМО показания счетчиков первой группы блока 8 умножаются на стоимости простоев в единицу времени, суммируются и сопоставляются с затратами на обслуживание в СМО с приборами, не различающимися друг от друга по качеству обслуживания. Информация, зафиксированная в счетчиках первой и второй групп, позволяет вычислять коэффициенты простоя и занятости обслуживающих приборов. Уровни качества обслуживания в данной СМО фиксируются с помощью третьей группы счетчиков блока 8.

Таким образом, прнменение в состаФормула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор потока заявок, первый выход которого соединен с входом распределителя, второй выход генератора потока заявок подключен к первому входу формирователя интервалов времени обслуживания, выход которого соединен с первым входом блока задержки, первый выход которого подключен к входу первого дешифратора, второй и третий выходы блока задержки соединены с входами первого блока счетчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены второй дешифратор, блок элементов запрета, второй блок счетчиков и блок задания показателей качества обслуживания, выход которого соединен с входом второго дешифратора, первый выход которого подключен к второму входу формирователя интервалов времени обслуживания, выход распределителя соединен с первым входом блока элементов запрета, выход котороГо подключен к второму входу блока задержки, первый выход первого дешифратора соединен с вторым входом блока элементов запрета, вторые выходы первого и второго дешифраторов и выход первого блока счетчиков соеаи855667

Составитель И. Дубинина

Техред Т.Маточка Корректор С. Щомак

Редактор Н. Минко

Заказ 6915/69

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "ПаГент", г. УжГород, ул. Проектная,4 иены соответственно с входами второго блока счетчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

М 636614, кл. С

2. Авторское

9 590748, кл. G (прототип), свидетельство СССР

06 F 15/20, 1976. свидетельство СССР

06 F 15/20, 1975