Устройство для моделирования систем массового обслуживания

(19) (11) А 4(51) С 06 Г ЫЙ КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОЗМРЫТИ ОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ за- ИЛИ аюа(56) 1, Авторское свидетельство СССР. 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ф 3533968/18-24,кл. С 06 Р 15/20, 1983(54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ МОДЕЛИРОВА.НИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ,содержащее реверсивный счетчик,генератор заявок, выход которогосоединен с входом счетчика заявок,первым входом первого элемента Ии информационным входом элементазапрета, управлявщий вход которогои второй вход первого элемента Исоединены с выходом второго элемента И, входы которого подключены соответственно к разряднымвыходамреверсивного счетчика, выход первого элемента И подключен к входу счетчика отказов, элемент ИЛИ и два блока случайной временной:задержки, о т - л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем воспроизведения режима ограничения продолжительнос" ти обслуживания заявок, оно дополнительно содержит счетчик числа ограничений обслуживания, причем выход элемента запрета соединен с. суммирующим входом реверсивного счетчика и суммирующими входами первого и второго блоков случайной временной задержки, выход первого блока случайной временной задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом счетчика числа ограничений обслуживания и вычитакщим входом второго блока случайной временной задержки, выход которого подключен к вычитанщему входу первого блока случайной временной держки и второму входу элемента выход которого соединен с вычитвходом реверсивного счетчик1 О второго элемента запрета и первомувходу элемента ИЛИ, выход которогосоединен с входами блоков случайнойвременной задержки, выходы которыхподключены к первому входу третьего 50элемента И и первому входу второготриггера, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И,первыми входами четвертого и пятогоэлементов И и входом элемента запрета, выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемен.та И, разрядные выходы реверсивного Изобретение относится к специали зированным средствам электронногомоделирования, предназначенным дляисследования систем массового обслуживания (СМО), работающих в режиме,учитывающем возможные ограниченияна время обслуживания заявок.Известно устройство для моделирования СМО, содержащее генераторыслучайных импульсов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ и И, реверсивные счетчикиа также счетчики общего числазаявок, потерянных заявок, числаотказов каналов обслуживания и счетчик заявок, обслуживание которых15было прервано отказами обслуживающих каналов Я .Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для моделирования СМО,содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик заявок, счетчик отказов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ,И,многовходовые элементы ИЛИ и И,реверсивный счетчик, два блока слу 25чайных временных задержек и дватриггера, выход генератора случайного потока импульсов соединен с входом счетчика заявок, первым входомпервого элемента И и входом элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И подключены к выходу многовходового элемента И, входы которого соединены соответственно с разрядными 35выходами реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключенк выходу второго элемента И, первлйвход которого и вход второго элемента запрета подключены к выходу перво.40го элемента запрета, второй входвторого элемента И и управляющийвход второго элемента запрета соединены с выходом первого триггера, первый вход которого подключен к выходу 45 счетчика соединены с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И и входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И - с входом счетчика отказов, а выход пятого элемента И - с вычитающим входом реверсивного счетчика Г 2 Д.Известное устройство позволяет моделировать СМО, работающие в различных режимах, Кроме того, известное устройство позволяет, например, в случае выхода канала из строя в тот момент, когда он был занят обслуживанием заявки, передавать ее любому другому свободному каналу.Если свободных каналов нет, тозаявка теряется.Однако в ряде случаев, в частности, при эксплуатации системуправления объектами, на время обслуживания заявок накладываетсяограничение, заключающееся в том,что при превышении предельно допустимого времени обслуживания заявкаобесценивается.Таким образом, поступившая в систему заявка теряется не только тогда, когда часть (или все) каналовзаняты обслуживанием, а остальные находятся в ремонте, но и тогда, когдавремя обслуживания заявки превышаетдопустимое.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем воспроизведения режимаограничения продолжительности обслуживания заявок,Цель достигается тем, что в устройство, содержащее реверсивныйсчетчик, генератор заявок, выход которого соединен с входом счетчиказаявок, первым входом первого элемента И и информационным входом элемен- .та запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента Исоединены с выходом второго элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходамреверсивного счетчика, выход первогоэлемента И подключен к входу счетчика отказов, элемент ИЛИ и два блокаслучайной временной задержки, введен 1счетчик числа ограничений обслуживания, причем выход элемента запретасоединен. с суммирующим входом реверсивного счетчика и суммирующими входами первого и второго блоков случайной временной задержки, выход первого блока случайной временной задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом счетчика числаограничений обслуживания и вычитающим входом второго блока случайнойвременной задержки, выход которогоподключен к вычитающему входу первого блока случайной временной задержки и второму входу элемента ИЛИ,15выход которого соединен с вычитающимвходом реверсивного счетчика,На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока случайнойвременной задержки. ЮУстройство содержит генератор 1заявок, счетчик 2 заявок, счетчик 3отказов, счетчик 4 числа ограничений обслуживания, реверсивный счетчик 5, второй элемент И 6, первыйэлемент И 7, элемент ИЛИ 8 и элемент 9 запрета, второй 10 и первый 11блоки случайной временной задержки.При этом блоки 1 О и 11 являютсяидентичными и могут быть выполнены, 30например, по схеме, приведенной нафиг. 2. Они содержат элементы ИЛИНЕ 12 и 13, элемент НЕ 14, элементы ИЛИ 15 и 16, элементы НЕ 17, элементы НЕ 18, элемент ИЛИ 19 и каналы 20, каждый из которых содержитэлемент ИЛИ 21, элементы И 22 и 23,триггер 24 и линию 25 случайнойвременной задержки с положительными отрицательным входами, При этом 40вход 26 блока 11 является суммирующим, а вход 27 - вычитающим.В блоке 11, задающем максимальноевремя обслуживания, все линии 25задержки настраиваются на это время. аУстройство работает следующимобразом,Импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 2 заявок и одновременно через открытый элемент 9 50запрета на суммирующий вход счетчика .5. Кроме того, импульсы от генератора 1 поступают на суммирующиеводы блоков 10 и 11 случайной временной задержки, имитирующих процессобслуживания и процесс задания предельно допустимого времени обслуживания соответственно. Поступление импульса на суммирующий вход счетчика 5 увеличивает егокод на единицу, что означает занятиеодного канала. При этом, если времяобслуживания заявки не превыситпредельно допустимое время обслуживания, задаваемое блоком 11, то импульс, появившийся на выходе блока 10, через время, равное случайнойдлительности обслуживания, поступаетна вычитающий вход счетчика 5 и"списывает" из него единицу, имити -руя тем самым освобождение одногоканала. Этот же импульс с выходаблока 10 поступает на вычитающийвход блока 11 случайной временнойзадержки, запрещая этим самым появление импульса на выходе этого блока,В случае, когда время обслуживания заявки превысит предельно допустимое, то импульс, появившийся на выходе блока 11 случайной временнойзадержки через время, равное случайному значению предельно допустимоговремени обслуживания, поступает навычитающий вход блока 10 случайнойвременной задержки и на вычитающийвход счетчика 5, имитируя.тем самымпрекращение обслуживания обесцененной заявки и освобождение одногоканала. Кроме того, импульсы с выхода блока 11 случайной временнойзадержки поступают на вход счетчика 4, подсчитывающего число заявок,время обслуживания которых превышает предельно допустимое.В процессе работы .устройстваможет возникнуть ситуация, когдавсе каналы заняты. В этом случае навыходе элемента И 6 появляется сигнал, поступающий на управляющийвход элемента 9 запрета и на входэлемента И 7. Элемент 9 запретазапирается, и импульсы от генератора 1 через открытый элемент И 7 поступают на вход счетчика 3, имитируя поток заявок, получивших отказв обслуживании из-эа отсутствия свободных каналов,По мере поступления импульсовс выходов блоков 10 и 11 на вычитающий вход счетчика 5 элемент 9 запрета вновь отпирается, разрешая темсамым поступление импульсов от гене.ратора 1 на суммирующие входы блоков 10 и 11,Блок 11 работает следующим обра-,зом. В исходном состоянии на выходе , 1151980триггеров 24 всех каналов высокийуровень (логическая единица), Приэтом каждый из этих триггеров обес-.печивает наличие низкого уровня(логического нуля) на входах элементов ИЛИ-НЕ 13, номера которых больше или равны номеру соответствующеготриггера 24.Для открытия каждого из элемен 10тов И 22 требуется наличие высокогоуровня на выходе соответствующегоэлемента ИЛИ-НЕ 13Следовательно,если свободен один из каналов 10,предположим с номером 1, то на выхо-.де триггера 24высокий уровень,15который через последовательностьэлементов ИЛИ 16. , ИЛИ-НЕ 13 ц,ИЛИ 16, исключает возможностьпрохождения импульса, имитирующегопоступление заявки в линии случайныхвременных задержек каналов 20 с номерами, большими К,Импульс, поступающий на вход 26,через открытый элемент И 22 первого25канала 20 проходит на нулевой входтриггера 24 и на положительныйвход линии 25, случайной временнойзадержки.До тех пор, пока этот импульсне появится на ее выходе, на выходетриггера 241 низкий уровень, и открытым оказывается лишь элемент И 22При поступлении следующего импульса задействована линия 25 случайной временной задержки второго 35канала 20, на выходе триггера 24также низкий уровень и т.д,Импульс на выходе линии 25случайной временной задержки, появившийся через время, равное случайной длительности обслуживания,через элемент ИЛИ 21, поступаетна единичный вход соответствующеготриггера 24 переводит его в состояние логжеской единицы и через 45элемент 19 поступает на выход блока.Импульс, поступивший иа вычитающий вход 27 блока 11,и имитирующийснятие заявки с обслуживания, долженосвободить один из каналов 20.Это возможно в том случае, когдахотя бы один из каналов занят,Каждый триггер занятого каналанаходится в состоянии логическогонуля и обеспечивает наличие низкогоуровня на входах элементов ИЛИ-НЕ 12с номерами, большими или равными но-меру соответствующего триггера 24,Для открытия одного из элементов И 23, например, с номером К,необходимо наличие высокого уровняна выходе элемента ИЛИ-НЕ 12. Следовательно, если занят канал 20, тотриггер 24 этого канала находитсяв состоянии логического нуля и сигнал с его выхода (через последовательность элементов НЕ 17,ИЛИ 15, ИЛИ-НЕ 12;., ) исключаетвозможность прохождения импульса,имитирующего снятие заявки с обслуживания, на отрицательные входыканалов 20 с номерами, большими К.Пусть К теперь наименьший номериз числа занятых каналов. В этомслучае открыт только один элемент И 23, так как все элементы И 23с номерами, большими К, закрыты сигналом низкого уровня с выхода триггера 24, а элементы И 23 с номерами, меньшими К, закрыты сигналамивысокого уровня с выхода триггеров 24 1(так как каналы с номерамименьшими, чеи К, свободны).Тогда импульс, поступивший навход 27 блока 11, проходит черезоткрытый элемент И 231, на отрицательный вход линии 25 задержки, имитируя снятие заявки с обслуживания,и через элемент ИЛИ 21 - на единичный вход триггера 24, переводя егов состояние логической единицы, чтоозначает освобождение одного канала.Такии образом, предлагаемый блокслучайныхвременных задержек (10 и 11)позволяет имитировать занятие канала для обслуживания при приходе импульса на суммирующий вход 26 блока,причем выбирается свободный каналс меньшимномером,а также снятие заявки с обслуживания три приходе импульса на вычитающий вход 27,причеи выбира 1ется заиятыйкаиал сишньшии номером.Статистические характеристики Функционирования системы массового обслуживания, моделируемой предлагаеиымустройством, вычисляются известиьииметодами на основе показаний счетчиков,Таким образом, введение в составизвестного устройства дополнительносчетчика числа ограничений обслуживания заявок, время обслуживания которых превышает предельно допустимое,позволяет иоделировать системы массового обслуживания, в которых установлены ограничения иа время пребывания заявки в системе.1151980 Составитель В.ФТехред Т.Фанта 5/38 Тираж 710 ВНИИПИ Государственно по делам изобре 035, Москва, Ж, РаушПодписное о комитета СССР ений и открытий ская наб д, 45 аказ ал ППП "Патент жгород, ул.Проектна Редактор А.Шан лов Корректор Г.Решетн