Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 06 Р 15 2 С 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Й 4.ыЯЗ,Н,ИЗОБРЕТЕНИЯ О Н ТВ ВТОРСКОМУ С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯСИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 57) Изоб ти автом тся к облаительной тех моделироваия и регулит быть испол тение относ ики и вычис назначе нике, пре ния проце сов образова ередей и мож исследовани изобретения ова сложных си вляется ра овано п ем. Дел аторетчик тся к автоой технике,Изобретение отнтике и вычислите рования процесгулирования очеспользовано притировании слож - расширениежностей устройования режимания заявок сявок в группе служивания. тавлена функциства. назначено я модели сов образования и р редей и может быть исследовании и прое ных систем.Дель изобретения функциональных возм ства за счет модели группового обслужив переменным числом з контроля качества оНа чертеже предс нальная схема устро ЯО 1605252 ширение функциональных возможностеиустройства за счет моделирования режима группового обслуживания заявокс переменным числом заявок в группе и контроля качества обслуживаниУстройство содержит генератор случайного потока заявок, элементы И,ИЛИ, счетчики, регистры, элемент запрета, схемы сравнения, триггер,блоки случайной временной задержки, вероятностно-распределительный блок,триггеры, генератор тактовых импульсов, коммутатор. Устройство позволяет получить число обслуженных заявок при групповом поступлении ихна параллельное обслуживание и вероятностном возвращении в очередьи тем самым вычислить вероятностныехарактеристики данной системы обслуживания. 1 ил. Устройство содержит генер 1 случайного потока заявок, сч 2 общего числа заявок, счетчик 3 числа потерянных заявок, первый 4, седьмой 5, третий 6, четвертый 7, шестой 8 элементы И, счетчик 9 повторов обслуживания, элемент 10 запрета, коммутатор 11, вероятностно-распределительный блок 12, второй элемент И 13, элемент ИЛИ 14, реверсивный счетчик 15 длины очереди, -ретий триггер 16, группу блоков 17 случайной временной задержки, регистр 18 числа работающих каналов, первую схему 19 сравнения, счетчик 20 обслу 3 1605252 4женных заявок, вторую схему 21 срав - нения.Вероятностно-распределительный блок 12 содержит генераторы 22 и 23 импульсоб,триггер 24,элементы И 25 и 26, вход 27, выходы 28 и 29.Устройство содержит также третью схему 30 сравнения, восьмой 31, девятый 32 и десятый 33 элементы И, ре гистр 34 числа заявок в группе, реверсивный счетчик 35 числа заявок в группе, генератор 36 тактовых импульсов, первый 37 и второй 38 триггеры, пятый элемент И 39, Формирователь 40 импульсов.В исходном состоянии счетчики обнулены, на прямых выходах триггеров 16, 37 и 38 - нулевые сигналы, в регистр 18 занесена число К, равное 20 числу блоков 17, в регистр 34 занесено число М заявок в группе, равное или меньше К.Устройство работает следующим образом. 25 В случае, когда очереди нет и каналы обслуживания свободны от заявок, импульсы, имитирующие поток заявок,от генератора 1 через открытый элемент 10 запрета поступают на суммирующий вход .реверсивного счетчика 15 длины очереди, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на входы схем21 и 30 сравнения и на выход элемента ИЛИ 14, что свидетельствует о нали 35 чии заявок в очереди, По этому сигналу начинается Формирование пачки импульсов, соответствующих заявкам группы для обслуживания в каналах. 40Размер группы из М заявок определяется кодом числа, занесенного в регистр 34, либо числом заявок,остав-шихся в очереди.При поступлении заявки в очередь сигнал с выхода элемента ИЛИ 14 открывает элементы И 33, 39 и импульсы от генератора 36 начинают поступать через открытый элемент И 32 на счетчик 35 числа заявок в группе.Когда число импульсов, подсчитанное счетчиком 35, станет равно числу,установленному в регистре 34, или числу оставшихся заявок в очереди, определяемому кодом на выходе счетчи 55 ка 1, если оно меньше числа в регистре 34, на выходе схемы 21 сравнения появляется сигнал, который,пройдя через открытый элемент И 33,перекидывает триггер 37 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода триггера 37 через формирователь 40 перебрасывает триггер 16 в исходное (нулевое) состояние или подтверждает это состояние и одновременно через открытый элемент И 7 поступает на входы блоков 17 временной задержки, имитируя поступление группы заявок во всех каналах на одновременное обслуживание,Через случайное время, равное продолжительности обслуживания группы заявок на каждом из каналов, навыходах каждого из блоков 17 случайных временных задержек появляются импульсы, подсчитываемые счетчиком 20. При этом в регистр 18 заранее записывается число, равноеколичеству работающих каналов обслуживания, и как только значение числа, записанного в регистр 18, совпадает со значением счетчика 20, схема 19 сравнения выдает разрешающий импульс на вход элемента И 8, При этом импульс с выхода элемента И 8 сбрасывает в нулевое состояние счетчик 20, чтосвидетельствует об освобождении каналов обслуживания от заявок,поступает на единичный вход триггера 38 и через блок 12 его первый выход) поступает на единичный вход триггера 16, переводя его в единичное состояние и разрешая прохождение импульсов пачки с выхода элемента И 8 через элементы И 5 и б на вычитающий вход реверсивного .счетчика 15, уменьшая его код на М единиц и имитируя тем самым снятие М заявок с обслуживания,В случае некачественного обслуживания группы заявок импульс с выхода элемента И 8 не проходит на выход 28 блока 12, а через второй еговыход 29 поступает на вход счетчика9 повторных групп, имитируя возвращение заявок в очередь на повторноеобслуживание. При этом элемент И 5закрыт и пачка из М импульсов в реверсивный счетчик 15 не поступает.При уменьшении числа заявок в счетчике 35 до нуля на его выходе появляется сигнал, который переводиттриггеры 37 и 38 в нулевое состояние,закрывая элемент И 31 и открывая элемент И 32, в результате чего устройство переходит к формированию следующей пачки импульсов, соответству5 1605252ющей группе заявок на обслуживание. 5 10 15 20 55 Если заявок в очереди нет, то сигнал на выходе счетчика 15 отсутствует и устройство находится в режиме ожидания поступления заявок в очередь. В устройстве предусмотрено формирование группы заявок из оставшихся в очереди и меньше установленной в регистре 34 величины. Если код числа в счетчике 15 меньше числа, установленного в регистре 34, то сигнал с выхода схемы 30 сравнения не поступает на управляющий вход коммутатора 11, который пропускает код числа от счетчика 15 через второй информационный вход на схему 21 сравнения, для сравнения его с кодом числа, поступающим с выхода счетчика 35. В противном случае на схеме 21 сравнения код числа с выхода счетчика 35 сравнивается с кодом числа, установленного в регистре 34.В момент полного заполнения очереди на выходе элемента И 13 появляется сигнал, который закрывает элемент 10 и открывает элемент И 4. В результате импульсы от генератора 1 начинают поступать на счетчик 3. Блок 12 моделирует процесс оценки качества обслуживания. Импульсы от обоих генераторов 22 и 23 поступают на входы триггера 24 со сдвигом У с частотой, равной 1/Х, где Х - длина интервала между смежными импульсами для каждого генератора. Триггер 24 на любом промежутке времени длиной Х в течение времени У находится в единичном состоянии, в течение времени (Х-У) - в нулевом. С учетом этого поступивший на вход блока импульс с вероятностью Р окажется на первом выходе 28 блока и с дополнительной вероятностью 1 Х -У- Р = вокажется на втором выхо- Х де 29, где Р - вероятность качественного обслуживания.Статистические характеристики функционирования системь 1 моделируемой устройством, вычисляются известными методами на основе показаний 25 30 35 40 45 50 щее генератор случайного потока заявок, счетчик общего числа заявок,счетчик числа потерянных заявок, регистр числа работающих каналов, шестьэлементов И, элемент ИЛИ, элемент запрета, реверсивный счетчик длины очереди, первый триггер, счетчик обслуженных заявок, схему сравнения игруппу блоков случайной временной задержки, выход генератора случайногопотока заявок соединен со счетнымвходом счетчика общего числа заявок,с первым входом первого элемента Ии информационным входом элемента запрета, управляющий вход которого ивторой вход первого элемента И подключены к выходу второго элемента И,выход первого элемента И соединен сосчетным входом счетчика числапотерянных заявок, выход третьего элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика длины очереди,разрядные выходы которого соединенысоответственно с входами второго элемента И и входами элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к первым входамтретьего, четвертого и пятого элементов И, выходы блоков случайной временной задержки подключены к счетному входу счетчика обслуженных заявок и первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключенк выходу Равно первой схемы сравнения, а выход шестого элемента И соединен с установочным входом счетчикаобслуженных заявок, разрядные выходыкоторого соединены с первой группойинформационных входов первой схемысравнения, вторая группа информационных входов которой подключена к разрядным выходам регистра числа работающих каналов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетмоделирования режима группового обслуживания заявок с переменным числомзаявок в группе и контроля качестваобслуживания, оно дополнительно содержит счетчик повторов обслуживания, вероятностно-распределительныйблок, генератор тактовых импульсов, сседьмого по десятый элементы И, вторую и третью схемы сравнения, формирователь импульсов, второй и третийсчетчиков. Формула из о бр е тенияУстройство для моделирования систем массового обслуживания, содержатриггеры, регистр числа заявок вгруппе, реверсивный счетчик числазаявок в группе и коммутатор, причем информационные выходы коммутато 1605252ра подключены соответственно к информационным входам первой группы второй схемы сравнения, информационные входы второй группы которой подключе 5 ны соответственно к информационным . выходам реверсивного счетчика числа заявок в группе, выход обнуления которого соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с входом формирователя импульсов,выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера и второму входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входам блоков случайной временной задержки, выход шестого элемента И соединен с единичным входом второго триггера и входом вероятностно-распределительного 2 О блока, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика пов,торов обслуживания а второй выход - 1Фс единичным входом третьего триггера, прямой выход которого подключен к 25 первому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а второй вход седьмого элемента И подключен к выходу восьмого элемента И и суммирующе му входу реверсивного счетчика числазаявок в группе, вычитающий вход которого подключен к выходу девятогоэлемента И, первые входы восьмого идевятого элементов И объединены и соединены с выходом пятого элемента И,второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов,а вторые входы восьмого и девятогоэлементов И соединены соответственнос прямым выходом второго триггера иинверсным выходом первого триггера,выход "Равно" второй схемы сравненияподключен к первому входу десятогоэлемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выхдесятого элемента И подключен к единичному входу первого триггера, информационные выходы регистра числазаявок в группе подключены соответственно к информационным входам первой группы третьей схемы сравненияи коммутатора, информационные входывторой группы которой соединены соответственно с информационными выходами реверсивного счетчика длины очереди, а выход "Больше или равно"третьей схемы сравнения подключен куправляющему входу коммутатора.1605252 Составитель В.фукаловедактор Н,Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор С д Гагарина, 1 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород Заказ 3454 Тираж 567 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5