Устройство для моделирования систем массового обслуживания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено ЗЮ 12,77 (21) 2562249/18-24с присоединением заявки Мо(51) М. Кл.2 С 06 Р 15/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 280380 аФВ(71) Заявитель Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследонательского института транспортного строительства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для моделирования больших систем и может быть использонано при ис.следовании в расчете количества приборов многоканальных систем массового обслуживания без потерь.Известны методы моделирования систем массового обслуживания на ЭВМ с расчетом количества приборов обслу живания в узлахОднако моделирование систем массового обслуживания на ЭВМ с расчетом количества обслуживающих приборов неэффективно иэ-эа сложности программ и достаточно большой 15 длительности моделирования при учете изменения структуры моделируемой системы. Кроме того, моделирование на ЭВМ не всегда доступно пользователям.Известны устройства для моделиро вания систем массового обслуживания, позволяющие моделировать системы массового обслуживания. соответственно с .полумарковским потоком заявок, с пополняемым резервом, с ограниченной 25 надежностью, с потерями (1.Однако они не отражают топологию графа исследуемой системы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст ройстно для моделирования систем массового обслуживания, содержащее блоки моделей ветвей и вершин, выполненные на схемах И, ИЛИ и триггерах, соединенные на наборном поле в соответствии.с топологией графа (2;Данное устройстно не позволяет моделировать многоканальные системы массового обслуживания, определять количество приборов обслуживания, н узлах системы и исследовать ее при комбичаторных сочетаниях длин очередей н этих узлах.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства эа счет адаптации числа обслуживающих каналов к интенсивности входящего потока заявок.Для достижения поставленной цели в устройство для моделирования систем массового обслуживаниясодержа-, щее щ блоков моделированияфазы системы массового обслуживания и блок генераторов случайных потоков импульсов, ныходы и входы которых соединены на наборном поле в соответствии с топологией фаз системы массового обслуживания, каждый блок моделирования фазы системы массового обслуживания содержит первый,в-.горой и третий элементы ИЛИ, и элементов И, и триггеров, и генераторов случайных временных интервалов и элементов НЕ, и дифференцируюших элементов, дешифратор, счетчик и реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход ко- ц торого соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами триггеров соответственно, входы которых соединены с выходами дешифратора соответственно, входы которого соединены с разрядными выходами счетчика соответственно, суммирующий вход которого, соединен с выходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого объединены со входами генераторов случайных временных интервалов и подключены к выходам элементов И соответственно, третьи входы которых соединены с выходами элементов НЕ сост ветственно, входы которых подключены к выходам генераторов случайных временных интервалов и ко входам элементов дифференцирования соответственно, выходы которых являются выходами ЗО блока, четвертый вход каждого 1-го элемента И соединен с выходом каждого (1-1)-го генератора случайных временных интервалов соответственно.На чертеже представлена функциональная схема устройства.На наборном поле 1 набирается мо,дель исследуемой системы массового обслуживания путем коммутации выходов У, У , , У, и входов Х , ХХ в соответствии с топологией 40 системы.Устройство состоит из блока 2 генераторов случайных потоков импульсов, включающего генератора 3 тактовых импульсов, генераторы 4 .,,4, возникновения случайного потока заявок с заданным законом распределения, моделирующие щ источников информации, и блоков 5,5 моделирования фазы системы массового обслуживания, 5 О моделирующих узлы обработки информации, Каждый блок 5 содержит элемент ИЛИ 6, выход которого подключен к суюафующему входу реверсивного счетчика 7, единичный выход старшего разряда которого подключен ко входу счетчика 8, выходы которого подключены к входам дешифратора 9. Его выходы подключены к входам триггеров 10, 11, 12, единичные выходы которых подключены соответственно к входам элемен тов И 13 14, 15. Их выходы.подключены соответственно к входам генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов и к входам элементов ИЛИ 19, выход которого подключен к вы читающему входу реверсивного счетчика 7, Его единичные выходы, кроме старшего разряда, подключены к входам элемента ИЛИ 20, выход которого подключен к входам элементов И. Выходы генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов подключены через дифференцирующие цепочки 21, 22, 23 к клеммамУ,У, .,У и через элементы НЕ 24, 25, 26 соответственно к входам элементов И 13, 14, 15. Выходы генераторов 16, 11 временных интервалов подключены также к входам элементов И 14, 15.Устройство работает следующим образом.На вход элЕмента ИЛИ 6 от блока 2 или любого промежуточного блока 5 поступает импульс возникновения заявки. Реверсивный счетчик 7 подсчитывает количество заявок, поступающих на обслуживание.В начальный момент времени счетчик 8 находится в нулевом состоянии, триггер 10 - в единичном.На выходе генератора случайных временных интервалов сигнал отсутствует. Сигнал о наличии заявок поступает со счетчика 7 через элемент ИЛИ 20 на элемент И 13, на другие входы которого поступают сигналы с выхода элемента НЕ 25 и триггера 10Сигнал с выхода элемента И 13 запускает генератор случайных временных интервалов, моделирующий процесс обслуживания заявки, и через элемент ИЛИ 19 вычитает из счетчика 7 единицу. Выходной сигнал с генератора 16 случайных временных интервалов через элемент НЕ 25 закрывает элемент И 13, запрещая тем самым поступление новой заявки на обслуживание. После окончания обслуживания сигнал, продифференцированный дифференцирующим элементом 22, поступает на выходную камеру Уо,. соединенную с одной их входных клемм ХХ, .",Хсоответствующего блокаКак только очередь достигает заданного значения определяемого количеством разрядов реверсивного счетчика 7, на выходе старшего разряда появляется сигнал, записывающий в счетчик 8 единицу. Дешифратор. 9 переводит триггер 11 в единичное состояние, На элемент И 14 таким образом подается постоянный сигнал. На другие входы элемента И 14 поступают сигналы с выхода элемента НЕ 26, элемента ИЛИ 20 и генератора 16 случайных временных интервалов. Первый поступает только в том случае, когда второй прибор обслуживания (генератор 17, случайных временных интервалов) свободен, а второй и третий - в случае наличия заявок в очереди и занятости первого прибора обслуживания (генератора 16 случайных временных интервалов)..временных интервалов и через элемент ИЛИ 19 уменьшает число заявокв очереди (показание реверсивногосчетчика 7) на единицу. 5При очередном переполнении очередичерез счетчик 8, дешифратор 9 соответствующий триггер переводитсяв единичное состояние, подключая очередной прибор обслуживания. Числоприборов обслуживания равно (А+1),где с- - показание счетчика 8,Использование предлагаемого устройства позволит определять количество приборов обслуживания при совершен ствовании систем управления или конструирования новых, исследовать разные структуры при различных комбинациях очередей в узлах системы, Предлагаемое устройство позволит избежать 20 трудоемкого процесса разработки алгоритмов и программ моделирования систем массового обслуживания на ЭЭМ.формула изобретенияУстройство для моделирования сис- ;у тем массового обслуживания, содержащее щ блоков моделирования фазы системы массового обслуживания и блок генераторов случайных потоков импульсов, выходы и входы которых соединены на наборном поле в соответствии с топологией фаз системы массового обслуживания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет адаптации числа обслуживающих каналов к ин-. тенсивности входящего потока заявок, каждый блок моделирования фазы системы массового обслуживания содержит первый, второй и третий элементы 40 ИЛИ, и элементов И, и триггеров,п генераторсв случайных временных интервалов, и элементов НЕ, н дифференцирующих элементов, дешифратор,счетчик и реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен свыходом первого элемента ИЛИ, входыкоторого являются входами блока,разрядные выходы реверсивного счетчика соединены со входами второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементовИ,вторые входы которых соединеныс выходами триггеров соответственно, входы которых соединены свыходами дешифратора соответственно,входы которого соединены с разрядными выходами счетчика соответственно, суммирующий вход которогосоединен с выходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элементаИЛИ, входы которого объединены совходами генераторов случайных временных интервалов и подключены квыходам элементов И соответственно,третьи входы которых соединены свыходами элементов НЕ соответственно, входы которых подключены квыходам генераторов случайных временных интервалов и ко входам элЕментов дифференцирования соответственно, выходы которых являются выходами блока, четвертый вход каждого ( -го элемента И соединен с выходом каждого ( -1)-го генератораслучайных временных интервалов соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 482750, кл,С Об Р 15/20, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 347763, кл, С Об С 7/48, 1971 (прототип) .7235Ъе у ставитель А.карасов хред О.Легеэа Кор актор Л.Алексеенко кт Тираж 751 ПодписноГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,д.4/5 аказ 1009/ ЦНИИП по 113035, Филиал ППП ффПатент, г.ужгород, ул,Проект