Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 091 (11 5501 А 1 151 4 С 06 Р 15/20Д 4 -В р (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(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 сис-тем 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 адре. са, генератор 23 тактовых импульсов,1шифратор 24. По показаниям счетчиков 3,7,18 известными методами определяются вероятностные характеристи-. ки модулируемой системы массового обслуживания, 1 ил.13255Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным средствам электронного моделирования, и может быть использовано для моделирования системмассового обслуживания,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путем моделирования адаптивных систем массового обслуживания,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит генераторслучайного потока кодов, первый дешифратор 2, счетчик 3 заявок, каналы 4 моделирования очереди,Каждьй канал 4 моделирования очереди состоит из элемента ИЛИ 5, второго элемента 6 запрета, реверсивного счетчика 7, первого дешифратора8, элемента И 9, второго триггера10, элемента 11 задержки, схемы 12сравнения, первого триггера 13, первого элемента 14 запрета, 25В состав устройства также входятпервый коммутатор 15 блок 16 случайных временных задержек второй коммутатор 17, счетчик 18 обслуженныхзаявок, третий дешифратор 19, блок ЗО20 памяти, второй дешифратор 21, регистр 22 адреса, генератор 23 тактовых импульсов и шифратор 24.В исходном состоянии элементы 14открыты, они не пропускают импульсына реверсиввый счетчик 7 в случае,когда в модели имитируется достижение максимально возможной длины данной очереди, при этом управляющийсигнал поступает с выхода триггера 4 О13. В результате поступление импульсов с первого дешифратора 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика 7прекращается.Триггер 10 в исходном состоянииудерживает элемент 6 запрета в закры,том состоянии. Нулевой выход триггера 1 О через элемент 11 задержки подключен к элементу ИЛИ 5, С выходаэлемента И 9 на триггер 1 О поступаетуправляющий сигнал только :в том случае, если состояние реверсивногосчетчика 7 нулевое и на его минусовый вход поступает сигнал об окончании обслуживания заявки в канале,Первый коммутатор 15 коммутируетвыходы элементов ИЛИ 5 с входами каналов обслуживания блока 16 случайных временных задержек. Управление 01 2коммутацией осуществляется с помощьюкоманд, поступающих из блока 20 памяти через дешифратор 19 на коммутирующиеэлементы первого коммутатора 15.Второй коммутатор 17 коммутируетвыходы каналов обслуживания блока 16случайных временных задержек с входами элементов ИЛИ 5 и счетчика 18,Схема и принцип работы коммутатора17 аналогичны коммутатору 15,Устройство работает следующимобразом.При поступлении очередного кодаадреса очереди от генератора 1 случайного потока кодов на дешифратор2 с его выхода поступает импульс насчетчик 3, а с одного из выходовсогласно дешифрованного кода черезсоответствующий открытый элемент 14запрета поступает импульс-заявка насуммирующий вход реверсивного счетчика, увеличивая его содержимое наединицу, имитируя поступление в данную очередь заявки. Счетчик 3 учитывает общее количество заявок, распределенных по очереди. Реверсивныесчетчики моделируют очереди заявок,поступающих в систему для обслужива- .ния. Распределение заявок на обслуживание по очередям происходит схарактеристиками закона распределения, определяемыми генератором 1 случайного потока кодов. Увеличение количества заявок в реверсивных счетчиках имитирует рост длины очередей,1Рассмотрим 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 1 О поступает сигнал, который переЙ всдит триггер 10 в противоположное состояние, при этом нулевым потенциалом с единичного выхода триггера 10 открывается элемент 6 запрета, а с нулевого выхода триггера 10 через элемент 11 задержки, элемент ИЛИ 5 и открытый элемент 6 запрета поступает сигнал на вычитающий вход реверсивного счетчика 7. Этот импульс списывает из счетчика 7 единицу,1325501 55 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 блока16 случайных временных задержек,имитируя занятие заявкой соответствующего канала. Считанный из реверсивного счетчика 7 импульс, пройдяканал блока 16 случайных временныхзадержек и появившись на его выходечерез случайное время, имитирующеедлительность обслуживания заявки каналом обслуживания, поступает черезкоммутатор 17 на счетчик 18 и черезэлемент ИЛИ 5, открытый элемент 6запрета на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, моделируя освобождение канала и поступление в системуследующей заявки из очереди (еслиочередь не пуста).Если в момент поступления импульса на вычитающий вход реверсивногосчетчика 7 очередь пуста (нулевоесостояние счетчика 7), то с элементаИ 9 поступает управляющий сигнал натриггер 10, Этим сигналом триггер1 О переводится в первоначальное состояние, и единичный потенциал с единичного выхода триггера 10 закрывает элемент б запрета, т.е, онзакрывается триггером 10 только тогда, когда очередь пуста и обслуживание заявки в канале, соединенном сданной очередью, закончено - поступил сигнал об окончании обслуживания,При поступлении следующего импульса-заявки (при нулевом состояниисчетчика 7) на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 триггер 1 О снова переводится в состояние, при котором открывается элемент б запрета, аединичный импульс с нулевого выхода-гтриггера 10 через элемент 11 задержки, элемент ИЛИ 5 и открытый элемент6 запрета поступает на вычитающийвход реверсивного счетчика 7, инициируя продолжение обслуживания заявок из данной очереди и т.д.Распределение очередей заявок пообслуживающим каналам блока 16 определяется схемой коммутации, реализуемой коммутатором 15. Многоканальньп блок 16 случайных временных задержек осуществляет случайные временные задержки импульсов-заявок с различными характеристиками закона распределения, т.е, моделирует каналыобслуживания системы с разными характеристиками. Коммутатор 17 реализует схему коммутации, которая подключает выходы каналов обслуживанияк входам элементов ИЛИ 5, т.е. к входам очередей, причем коммутатор 17обеспечивает обратную коммутацию парканал - 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 моделируетограничение на длину очереди заявок.Максимальная длина очередей заявокможет устанавливаться различной.Придостижении установленного количествапоступивших импульсов-заявок в реверсивный счетчик 7 срабатывает схема12 сравнения, с выхода которой посту-.пает сигнал на триггер 13, который 25 переводится в противоположное состояние. При этом единичный потенциалс нулевого выхода триггера 13 закрывает элемент 4 запрета, а с единичноговыхода триггера 13 поступает ЗО сигнал на соответствующий вход шифратора 24. По этому сигналу с выходашифратора 24 в регистр 22 адресапоступает код адреса очереди, в которой достигнуто установленное максимальное количество необслуженных 35заявок. Информация, считываемая тактовыми импульсами генератора 23 регистра 22 адреса, расшифровывает"ся дешифратором 21 и поступает вблок 20 памяти по адресу, соответствующему требуемой командеТактовымиимпульсами генератора 23 сигналы команды считываются из блока 20 памяти и поступают через дешифратор 19на входы коммутаторов 15 и 17.Проис-ходит изменение схемы коммутациикоммутаторов 15 и 17.По показаниям счетчиков 3, 7и 18 известными методами определяются вероятностные характеристики моделируемой системы массового обслуживания. Формула изобретенияУстройство для моделирования сис-, тем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока кодов, счетчик заявок, счетчик обслуженных заявок, блок случайных временЗаказ 3112/4 б Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, В(-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ных задержек и первый канал моделиро.вания очереди, состоящий иэ схемысравнения, 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 ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования адаптивных систем массового 10обслуживания, оно дополнительно содержит три дешифратора, два коммутатора, шифратор, регистр адреса,блок памяти, генератор тактовых импульсов и (К) каналов моделирования 15очереди, а в каждом канале моделирования очереди два триггера, элементзадержки, шифратор, причем в каждомканале моделирования очереди выходэлемента ИЛИ соединен с информационным входом второго элемента запрета,,выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика,разрядные выходы которого соединенысоответственно с входами дешифратора 25своего канала моделированияочереди,первая группа выходов которого соединена соответственно с входами первойгруппы схемы сравнения, выходы равенства которой подключен к единичному 30входу первого триггера, прямой выходкоторого подключен к управляющемувходу первого элемента запрета, информационный вход которого соединенс соответствующим выходом группы первого дешифратора устройства, входыкоторого подключены соответственно квыходам генератора случайной последовательности кодов, вторая группа выходов дешифратора в каждом канале 40моделирования 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 череэ элементзадержки подключен к первому входуэлемента ИЛИ, в каждом канале моделирования очереди нулевой вход второготриггера соединен с первым выходомдешифратора своего канала моделирования, второй выход которого подключенк соответствующему информационномувходу первого коммутатора устройства, выходы которого соединены соответственно с входами блока случайныхвременных задержек, выходы которогосоединены соответственно с информационными входами второго коммутатора,выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементовИЛИ 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 памятиподключены к выходу генератора тактовых импульсов, разрядные выходырегистра адреса соединены соответственно с входами второго дешифратораустройства, выходы которого подключены соответственно с адресными входами блока памяти, выходы которого соединены соответственно с входами третьего дешифратора устройства, первыйи второй выходы которого подключенык управляющим входам соответственно.первого и второго коммутаторов, счетный вход счетчика обслуженных заявоксоединен с первым выходом второгокоммутатора, а счетный вход счетчика заявок соединен с первым вы -ходом первого дешифратора устройства,