Устройство для моделирования транспортной системы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ПМ го 9(51) 4 С 06 Р 15/2 Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ л " фФ 4 ув1 ц ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ У ОРСКОМ на и орд ни инсти ого тран СССР1982,ССР1983. ВАНИЯ ычис- притва Ю(71) Московский ордена Ленина Трудового Красного Знаметут инженеров железнодорожнспорта(56) Авторское свидетеУ.920734, кл, С 06 Р 1Авторское свидетельУ 1018130, кл. С 06 С 7/52,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕ%1(57) Изобретение относитсялительной технике и может бменено для исследования кач функционирования транспортных систем представляющих собой цепочку иэ пяти ветвей, из которых третья и четвертая ветви соединены параллельно. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей за счет перераспределения потоков в углах при отказах ветвей транспортной системы. Устройство содержит пять генераторов случайных напряжений, источник опорного напряжения, пять схем сравнения, два генератора импульсов, пять моделей ветвей транспортной системы, два делителя частоты, два одновибратора, элемент ИЛИ и источник единичного напряжения. По интенсивности транспортного потока, моделируемого устройством, судят о качестве функционирования транспортной системы. 3 ил1 12Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьприменено для исследования качествафункционирования транспортных систем, представляющих собой цепочкуиз пяти ветвей, из которых третьяи четвертая ветви соединены параллельно.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счетперераспределения потоков в узлахпри отказах ветвей транспортной системы,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для моделирования транспортной системы; нафиг. 2 - транспортная система, нафиг. 3 - функциональная схема моделиветви транспортной системы.Устройство содержит пять генераторов 1 случайных напряжений,.источник 2 опорного напряжения, пять .схем3 сравнения, первый 4 и втсрой 5 генераторы импульсов, пять моделей 6ветвей транспортной системы, первый7 и второй 8 делители частоты, первый9 и второй 10 одновибраторы, элементИЛИ 11, источник 12 единичного напряжения. Каждая модель 6 ветни содержит первый 13 и второй 14 элементы И,ренерсивный счетчик 15, дешифратор16, одновибратор 17, шифратор 18 исчетчик 19.Устройство работает следующим образом.Предварительно обнуляются счетчики 15 и 19 всех моделей 6. Каждый генератор 1 вырабатывает реализациюстационарного случайного процесса изменения напряжения, мгноненные значения которого имеют заданный законраспределения, и выдает напряжениена второй вход соответствующей схемы3 сравнения, на первый вход которойпоступает опорное напряжение с выхода источника 2. Сигнал на ныходе каж.дой схемы 3 сравнения имеет уровеньлогической "1", когда напряжение навтором входе больше напряжения напервом входе, и уровень логического"О" в противном случае. Сигналы "1"и "О" воспроизводят соответственноработоспособное и неработоспособноесостояние каждой ветви системы ипоступают на третьи входы дешифраторов 18 моделей 6.Генератор 4 выдает прямоугольные импульсы постоянной и достаточно высокой частоты следования на входы29774 2счетчиков 19 моделей 6, генератор 5 выдает на второй вход нторого элемента И 14 модели. 6 прямоу.-ольные импульсы с частотой следования, пропорциональной интенсинности транспортного потока на входе транспортной.сети. Каждая модель 6 воспроизводит работу определенной ветви транспортной сети, причем, если ветвь единственная между узлами, то на пятый вход шифратора 18 подается сигнал логической "1". Возможные состояния входов и выхода шифратора 18,приведены:в таблице.1 15Номера входов шифратораШ1 2 3 4 5 Выходшифратора О 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О Х Х О О 1 О Х Х О О 1 1 1 1 Х Х Х О О О Примечание. Х - произвольное состояние входа.В исходном состоянии содержимоереверсивного счетчика 15 равно нулю.40При этом на первом выходе дешифратора 16 присутствует уровень логической "1", на нтором - уровень логического "О", на первом, третьем, четвертом и пятом входах шифратора 18Эуровень логической "1", на второмвходе. шифратора 18 - уронень логического "О", на выходе шифратора 18и выходе элемента И 13 - уровень ло 4гического "О",50Прямоугольные импульсы, поступающие на второй вход элемента И 14 свыхода генератора 5, проходят насуммирующий вход реверсивного счетчика 15, так как на первом входе эле мента И 14 присутствует уровень логической "1". После отсчета счетчиком 15 М импульсов (М - максимальное количестно движущихся транспорт 1229774 4ных единир, которые могут находиться в пределах ветви 6 ) дешифратор 16 выдает единичный сигнал на второй вход шифратора 18, с выхода которого единичный сигнал поступает на первый вход элемента И 13.На вход счетчика 19, работающего в качестве делителя частоты, с выхода генератора 4 поступают прямоугольные импульсы с постоянной частотой, следования. Сигналы на выходе счетчика 19 представляют собой последовательность прямоугольных импульсов, частота следования которых пропорциональна максимальной интенсивности транспортного потока на выходе ветви 61. Импульсы через элемент И 13 поступают на вход одновибратора 17, который выцает последовательность импульсов, задержанных во времени по отношению к импульсам на входе. Если частоты следования импульсов на суммирующем и вычитающем входах счетчика 15 равны, то содержимое этого счетчика остается постоянным и равным М . Так имитируется функционирование ветви 61 транспортной системы в нормальном режиме.При имитации отказа ветви 61 на третий вход шифратора 18 поступает нулевой сигнал. На выходе шифратораЗО 18 также формируется сигнал нулевого уровня, блокирующий работу элемента И 13, поэтому реверсивный счет чик 15 работает только в режиме суммирования. После отсчета М импуль сов (ММ,) счетчиком 15 дешифратор 16 выдает по первому выходу нулевой сигнал, сигнал на втором выходе не меняется. Число М соответстгвует максимальному количеству оста новившихся друг за другом транспортных единиц, которые могут находиться на ветви б в ожидании восстановле 1ния ее работоспособного состоянияПри этом элемент И 14 блокирует по ступление импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 15, содержимое которого не увеличивается в течение времени восстановления работоспособного состояния ветви 6 . 50 Таким образом имитируется накопление транспортных единиц в отказавшей ветви 6 и возникновение разрыва графика движения.При восстановлении работоспособного состояния ветви 61 сигнал на третьем входе шифратора 18 меняет свое значение с нулевого на единичный, В этот же момент сигнал на первом выходе дешифратора 16 имеет уровень логического "О", на втором выходе - уровень логическойЕсли сигналы на четвертом и пятом входах шифратора 18 имеют единичное значение, то при такой комбинации сигналов на входах шифратора 18 сигнал на его выходе принимает единичное значение, На выходе элемента И 13 появляются прямоугольные импульсы. Эти импульсы, задержанные одновибратором 17, поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, содержимое которого уменьшается на единицу с приходом каждого импульса, имитируя процесс рассасывания остановившихся транспортных единиц вследствие их перехода в следующую ветвь. Когда содержимое счетчика 15 уменьшится до величины М, начнется имитация функционирования ветви 6, в нормальном режиме. Так имитируется восстановление графика движения, Когда последующая ветвь 6 исследуемой системы не способна принимать транспортные единицы, то на четвертый вход шифратора 18 поступает уровень логического "О"При этом на выходе шифратора 18 появляется логический "О", что приводит к заполнению реверсивного счетчика .15 до значения Мг аналогично тому, как это происходит при имитации отказа ветви 6, . Так имитируется распространение разрыва графика движения,Модель ветви бг моделирует разветвление транспортного потока на две составляющих,На второй вход элемента И 14 поступают прямоугольные импульсы с частотой слецования, пропорциональной интенсивности транспортного потока на входе ветви бг. Работоспособное состояние этой ветви транспортной системы имитируется, если на третий вход шифратора 18 поступает. единичный сигнал, неработоспособное состояние - если нулевой сигнал. При имитации работоспо собного состояния на выходе одновибратора 17 появляются прямоугольные импульсы, частота следования которых пропорциональна интенсивности транспортного потока на выходе ветви 6 . Импульсы на выходе одновибратора 17 модели бг отсутствуют, когда на выходах дешифраторов 16 моделей 6 и б присутствует нулевой потенциал. Таким образом имитируется не 1229774возможность приема транспортных единиц ветвями 65 и 6, . На втором выходе модели 6 присутствует нулевой сигнал при имитации работоспособно 5 го состояния ветви 6, единичный сигнал на этом же выходе появляется при имитации состояния, когда ветвь 6 не способна принимать транспортные единицы. Выход одновибратора 17 модели 6 соединен с информационными входами делителей 7 и 8 частоты, коэффициент деления каждого из которых обратно пропорционален интенсивности транспортного потока. на входах ветвей бз и 6 соответственно. Прямоугольные импульсы с. выхода каждого из делителей 7 и 8 частоты поступают на входы одновибраторов 9 и 10 соответственно. Одновибраторы 9 и 10 используются для формирования и выдачи коротких прямоугольных импульсов.Функционирование моделей 65 и 6 в основном аналогично функционирова- д 5 нию модели.6, . Если сигнал на втором выходе моделей бз или 6 имеет единичное значение, то коэффициент деления соответствующего делителя 7 или 8 частоты равен заданному, При нулевом значении этого же сигнала коэффициент деления соответствующего делителя 8 или 7 частоты уменьшается до единицы. Это соответствует тому, что при отказе и заполнении ветви35 бз (6 ) весь транспортный поток направляется через ветвь 6(6 ), Третий вход модели 6 соединен с выходом элемента ИЛИ 11.40Частота следования импульсов на выходе элемента ИЛИ 11 пропорциональна сумме интенсивностей транспортных потоков на входе ветви 6,. По интенсивности транспортного потока на вы 45 ходе системы можно судить о качестве ее функционирования.Изменение во времени интенсивности транспортного потока на выходе исследуемой системы в процессе моделирования регистрируется стандартной аппаратурой, например шлейфовым осциллографом Н 0115. Результаты моделирования обарабытваются на. ЗВМ с использованием стандартных программ вычисления характеристик качества функционирования транспортных систем, например среднего значения параметра потока отказов системы,формула из об ре те ния Устройство для моделирования тран" спортной системы, содержащее пять генераторов случайных напряжений, источник опорного напряжения и пятьсхем сравнения, первые входы которыхсоединены и подключены к выходу источника опорного напряжения, а выходы генераторов случайных напряжений соединены с вторыми входами одноименных схем сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет перераспределения потоков в узлах при отказах ветвей транспортной системы, в него введены два генератора импульсов, два делителя частоты, два одновибратора, элемент ИЛИ и пять моделей ветвей, каждая из которых состоит из двух элементов И, счетчика, реверсивного счетчика, дешифратора, одновибратора и шифратора, причем в модели ветви выход шифратора подключен к первому, а выход счетчика - к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого подключен к вычитающему, а выход второго элемента И - к суммирующему входам реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, первый выход которого подключен к одноименным входам второго элемента И и шифратора, второй выход дешифратора соединен с одноименным входом шифратора, третий вход шифратора каждой модели ветви подключен к выходу соответствующей схемы сравнения, входы счетчиков моделей ветвей подключены к выходу первого генератора импульсов, второй вход второго элемента И первой модели ветви соединен с выходом второго генератора импульсов, выход одновибратора пятой модели ветви является выходом устройства, четвертый вход шифратора первой модели ветви подключен к выходу дешифратора второй модели ветви, пятые входы шифраторов первой, третьей, четвертой и пятой моделей ветвей соединены и подключены к источнику единичного потенциала, выход одновибратора первой модели ветви соединен с вторым входом второго элемента И второй модели ветви, четвертый вход шифратора которой соединен с входом задания коэффициПодписноеССР 5149 Тираж 6 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Иосква, Жказ ного комитетаний и открытийРаушская наб. 4/ Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ента деления второго делителя частоты и подключен к выходу дешифраторатретьей модели ветВи, пятый вход шифратора второй модели ветви соединенс входом задания коэффициента деления первого делителя частоты и подключен к выходу шифратора четвертоймодели ветви, информационные входыделителей частоты подключены к выходу одновибратора второй модели ветви,выходы первого и второго делителейчастоты соединены с входами одноименных одновибраторов, выходы которыхподключены к вторым входам вторыхэлементов И третьей и четвертой моцелей ветвей соответственно четверУтые входы шифраторов третьей и четвертой моделей ветвей соединены иподключены к выходу дешифратора пя"той модели ветви, выходы одновибраторов третьей и четвертой моделей ветвей соединены с входами элемента ИЛИвыход которого подключен к второмувходу второго элемента И пятой модели ветви.