Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1206793 А 511 4 С 06 Р 15/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ еОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ4 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Р 826358, кл. С 06 Р 15/20, 1979.Авторское свидетельство СССР 9 1095186, кл. С 06 Р 15/20, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор одиночных импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, с первого по третий триггеры, с первого по девятый дифференцирующие элементы, генератор случайных интервалов времени подготовки, генератор случайных интервалов времени работы, первый и второй генераторы случайного потока импульсов, первый генератор случайных интервалов времени восстановления, с первого по шестой элементы И, счетчик количества обслуженных заявок, счетчик общего количества заявок, счетчик количества срывов обслуживания заявок, первый и второй генераторы случайных интервалов времени транспортировки обслуживающего прибора, генератор случайных интервалов времени развертывания обслуживающего прибора, генератор случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора и блок счетчиков, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к еди ничному входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами первого, шестого и прямым входом пятого элемента И, входом первого дифференцирующего элемента,первым входом блока счетчиков, выходгенератора случайных интервалов времени подготовки подключен к входувторого дифференцирующего элемента,второму входу блока счетчиков, выходгенератора случайных интервалов времени работы соединен с первым прямымвходом второго. элемента И, а черезтретий дифференцирующий элемент спервым входом первого элемента ИЛИ,прямым входом третьего элемента И,первым входом четвертого элемента И,нулевым входом третьего триггера,выход которого через девятый дифференцирующий элемент подключен кпервому входу второго элемента ИЛИ,второц вход которого соединен с выходом шестого элемента И, второйвход которого подключен к инверсному входу пятого элемента И, входу останова первого генератора случайногопотока импульсов, первому выходу генератора одиночных импульсов, второйвыход которого соединен с единичнымвходом второго триггера, выход которого подключен к входу шестого дифференцирующего элемента, выход первого генератора случайных интерваловвремени транспортировки соединен стретьим входом блока счетчиков, ачерез четвертый дифференцирующийэлемент с входом запуска генератораслучайных интервалов времени развертывания, выход которого подключен к четвертому входу блока счетчиков, а через пятый дифференцирующий элемент к второму входу первого элемента ИЛИ, входу запуска первого генератора случайного поокаимпульсов, выход которого соединенс входом счетчика общего количествазаявок, вторым прямым входом первого элемента И, выход которого под-.ключен к нулевому входу первоготриггера, выход второго генератораслучайного потока импульсов соединенс вторым прямым входом второго элемента И, выход которого подключен кустановочному входу генератора случайных интервалов времени работы,выход первого генератора случайныхинтервалов времени восстановлениясоединен с инверсными входами первого, второго и третьего элементов И,вторым входом четвертого элемента Ии пятым входом блока счетчиков, выход третьего элемента И подключенк входу счетчика количества обслуженных заявок, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчикаколичества срывов обслуживания заявок, выход пятого элемента И подключен к единичному входу третьеготриггера, выход второго элементаИЛИ соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени свертывания, выход которого подключен к шестому входу блока счетчиков и входу седьмого дифференцирующего элемента, выход второгогенератора случайных интерваловвремени транспортировки соединен сседьмым входом блока счетчиков,а через восьмой дифференцирующийэлемент с нулевым входом второготриггера, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности моделирования и расширенияфункциональных возможностей путемвоспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания, транспортировки и подготовки обслуживающих приборов нестационарных систем массового обслуживания, в неговведены с седьмого по семнадцатыйэлементы И, десятый и одиннадцатыйдифференцирующие элементы, третий ичетвертый элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы задержки, четвертый и пятый триггеры, с третьегопо шестой генераторы случайного потока импульсов, второй генераторслучайных интервалов времени восстановления, причем выход второго элемента И соединен с первым входомтретьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к восьмому входу бпока счетчиков и входу запуска первого генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого соединен с инверсными входами восьмого и четырнадцатого элементов И, прямой вход четырнадцатого элементов Иподключен к выходу второго дифференцирующего элемента, а выход - к входу запуска генератора случайных интервалов времени работы, выход третьего генератора случайного потока импульсов соединен с первым прямым входом десятого элемента И, второй прямой входкоторого подключен к выходу первоготриггера, выход десятого элемента И подключен к десятому входу блока счетчиков, второму входу третьего элемента ИЛИ, инверсные входы десятого и одиннадцатого элементов И соединены с выходом первого генератора случайных интервалов времени восстановления, выход четвертого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу одиннадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом генератора случайных интервалов времени подготовки и первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одиннадцатого элемента И, третьему входу третьего элемента ИЛИ, десятому входу блока счетчиков, а через третий элемент задержки к установочному входу генератора случайных интервалов времени подготовки, выход девятого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента подключен к прямому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени подготовки, выход пятого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу семнадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, а выход - с установочным входом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичным входом четвертого триггера и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого соединен с инверсными1206793 входами семнадцатого, двенадцатого,пятнадцатого, шестнадцатого элементов И, входами десятого и одиннадцатого дифференцирующих элементов,выход одиннадцатого дифференцирующего элемента подключен к первОмувходу тринадцатого элемента И ичерез второй элемент задержки подключен к нулевому входу пятого триггера, выход которого соединен с вто"рым входом тринадцатого элементаИ, выход которого объединен с выходом шестнадцатого элемента И и подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, выход седьмогодифференцирующего элемента соединенс прямым входом шестнадцатого элемента И, выход шестого генератораслучайного потока импульсов подключен к первому прямому входу двенад Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным средствам электрон-ного моделирования, и может быть использовано для исследования 5 функционирования нестационарных систем массового обслуживания с учетом режимов и динамики функционирования.Цель изобретения - повышение 1 О точности моделирования и расширение функциональных воэможностей путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания транспортировки и подготовки обслуживающих 15 приборов нестационарных систем массового обслуживания.На чертеже изображена схема устройства.Устройство для моделирования сис тем массового обслуживания содержит генератор 1 одиночных импульсов распоряжений), второй триггер 2, шестой дифференцирующий элемент 3, первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки движения обслуживающего прибора, четвертый дифференцирующий элемент 5, генератор 6 случайных интервалов врецатого элемента И. второй прямойвход кото.ого соединен с выходомвторого генератора случайных интервалов времени транспортировки,выход двенадцатого элемента И подключен к установочному входу второгогенератора случайных интервалов времени транспортировки, единичномувходу пятого триггера, второму входучетвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с одиннадцатым входом блока счетчиков, выходшестого дифференцирующего элементаподключен к прямому входу пятнадцатого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, выходы двенадцатого и семнадцатого элементов Исоответственно соединены с двенадцатым и тринадцатым входами блокасчетчиков,2мени развертывания обслуживающего прибора, пятый дифференцирующий элемент 7, первый элемент ИЛИ 8, первый триггер 9, моделирующий режим ожидания, первый генератор 10 случайного потока импульсов, моделирующий поступления заявок в СМО, первый элемент И 11, первый дифференцирующий элемент 12, генератор 13 случайных интервалов времени подготовки, второй дифференцирующий элемент 14, генератор 15 случайных интервалов времени работы, третий дифференцирующий элемент 16, второй генератор 17 случайного потока импульсов, моделирующий отказы в рабочем режиме, второй элемент И 18, первый генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, третий элемент И 20, счетчик 21 количества обслуженных заявок, четвертый элемент И 22, счетчик 23 количества срывов обслуживания заявок, шестой элемент И 24, второй элемент ИЛИ 25, генератор 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора, седьмой диффрренцирующий элемент 27, второй генератор 28 случайных интервалов времени31 транспортировки (движения) обслуживающего прибора, восьмой дифференцирующкй элемент 29, пятый элемент И 30, третий триггер 31, девятый дифференцирующий элемент 32, блок 33 счетчиков, счетчик 34 общего количества заявок, семнадцатый 35, .седьмой 36, восьмой 37, девятый 38, десятый 39, одиннадцатый 40, двенадцатый 41, тринадцатый 42 элементы И, третий 43, четвертый 44 элементы ИЛИ, третий 45, четвертый 46, пятый 47, шестой 48 генераторы случайных потоков импульсов, второй генератор 49 случайных интервалов времени восстановления, четырнадцатый элемент И 50, четвертый 51, пятый 52 триггеры, десятый 53, одиннадцатый 54 дкфференцирующий элементы, первый 55, второй 56, третий 57 элементы задержки, пятнадцатый 58, шестнадцатый 59 элементы И.Устройство моделирует работу системы массового обслуживания (СМО), обслуживающей заявки вне места своего постоянного пребывания и имеющей следующий цикл функционирования. Получив распоряж нке (команду), обслужкзающий прибор (ОП) транспортиру. тся (движется) к месту обслужи- ганич заявок. Прибыв на место, СМО разв ртывается и занимает исходное состояние - ожидает поступление заявки Одновременно в СМО может находиться не более одной заявки.Очередная заявка переводит СМО в .;:жкм подготовки к обслуживанию по окончании которого начинается режим работы (непосредственное обслуживание заявки), По окончании работы СМО вновь переходит в режим ожидания и цикл обслуживания повторяется, В режимах ожидания, подготовки и работы возможно возникнове" ние отказа, при этом заявка теряется, а СМО переходит в режим восстановления. В режиме восстановления очередные заявки в СМО не поступают. По окончании восстановлениясистема переходит в режим ожидания. При транспортировании (движении) СМО также возможны отказы, система переходит в режим восстановления, по окончании которого система переходит вновь в режим транспортирования, движения, и далее функционирует по описанным схемам.Получив распоряжение, команду на окончание работы ОП, СМО свер 2067934тывается (еслк в СМО есть заявки, то осуществляется ее обслуживание), а затем транспортируется (двкжется) к месту своего постоянного пребывания. С получением с"едующей команды ОП СМО двкжетс к новому месту обслужквания, где повторется описанный цикл функционирования СМО,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующимобразом,Сигнал с первого выхода генератора 1 команд (распоряжений) запускает открытый триггер 2, при этомо", дчфференцирующего элемента 3через элемент И 58 запускаетсяпервый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки(движения), По окончании случайного интервала времени движения(прибытие ОП СМО на место обслуживания) от дифференцкрующего элемента5 запускается генератор 6 случайныхинтервалов времени развертыванияОП СМО, а по окончании случайногоинтервала времени развертываетсяОП СМО от дкфферекцкрующего элемента 7 через элемент ИЛИ 8 запускаетсяпервый триггер 9, моделирующий режим ожидания, а также запускаетсяпервый генератор 1 О случайного потокаимпульсов, который через некоторыйинтервал времени начинает вырабатывать случайный поток импульсов,имитирующих заявки. Импульс, поступающий от генератора 10, проходя навход счетчика 34 и поступая черезэлемент И 11. перебрасывает триггер9, при этом от дифференцирующего элемента 12 загускается через элементИ 37 генератор 13 случайных интервалов времени подготовки. По окончанииинтервала времени подготовки от дифференцирующего элемента 14 запускаетсячерез элемент И 50 генератор 15 случайных интервалов времени работы.По окончании интервала времени работы от дкфференцирующего элемента 16импульс через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 9 в единичное состояние, обслуживающий прибор СМОпереходит в режим ожидания, Пкклфункционирования повторяется с при-ходом очередной заявки.Генератор 1 вырабатывает два видакоманд - на начало цккла функционирования к на его окончание. Импульсна окончание функционирования СМО свторого выхода генератора 1 команд(распоряжений) в случае отсутствия заявки в СМО поступает через элементы И 24, ИЛИ 25 на вход запуска гене ратора 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора СМО и запускает его. По окончании интервала времени свертывания импульс от дифференцирующего элемента 27 запускает второй генератор 28 случайных интервалов времени транспортировки (движения). По окончании интервала времени движения прибытие ОН СМО на место постоянного или нового места пребывания) импульс от дифференцирующего элемента 29 устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, тем самым подготавливая систему к новому выдвижению на место обслуживания заявок.При наличии заявки в СМО импульс со второго выхода генератора 1 команд (распоряжений) через элемент И 30 устанавливает триггер 31 в единичное состояние, по окончании обслуживания заявки импульс от дифференцирующего элемента 16 устанавливает триггер 31 в нулевое состояние, а импульс от дифференцирующего элемента 32 через элемент ИЛИ 25 запускает генератор 26 случайных интервалов свертывания ОП СМО, далее процесс в схеме протекает аналогично описанному.При возникновении отказа в рабочем режимеимпульс с выхода второго генератора 17 случайного потока импульсов через элементы И 18, ИЛИ 43 запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, а с выхода элемента И 18 поступает на вход останова генератора 15 случайных интервалов времени работы и прерывает обслуживание заявки. При этом импульс с выхода дифференцирующего элемента 16 поступает не на счетчик 21 количества обслуженных заявок через элемент И 20, а на счетчик 23 срывов обслуживания заявок через элемент И 22, Одновременно напряжение с выхода генератора 19 блокирует элементы И 11, И 18, И 37, И 39, И 40, И 50, не разрешая поступать заявкам и отказам. Для возвращения системы в режим ожидания после восстановления отказа в режиме подготовки импульс с выхода элемента И 40 проходит через элементы И 38, ИЛИ 8 и поступает на единичный вход триггера 9, переводя его в состояние, соответствующее режиму ожидания. По окончании восстановления блокировка снимается. Устройство готово к функционированию.При возникновении отказа.в режиме транспортировки (движения) ОП СМО к месту обслуживания заявок импульс с выхода пятого генератора 47 случайного потока импульсов через элемент И 35 поступает на установочный вход первого генератора 4 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение. Этотже импульс, пройдя через элементы И 35, ИЛИ 44, запускает второй генератор 49 случайных интервалов времени восстановления. Напряжение с выхода генератора 49 блокирует элементы И 35, И 58, не разрешая поступать распоряжениям и отказам.Имитация движения после восстановления отказа осуществляется следующим образом. По окончании интервала времени восстановления от дифференцирующего элемента 53 импульс, проходя элемент И 36, запускает первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 55 задержки, перебросит триггер 51 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме.При возникновении отказа в режиме транспортировки (движения) ОП СМО к новому месту поступления или постоянного пребывания импульс с выхода шестого генератора 48 случайно" го потока импульсов через элемент И 41 поступает на установочный вход второго генератора 28 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение. Этот же импульс, пройдя через элементы И 41, ИЛИ 44, запускаетвторой генератор 49 случайных интервалов времени восстанЬвления. Напряжение с выхода генератора 49 блокирует элементы И 41, И 59, не разрешая поступать распоряжениям и отказам. По окончании интервала времени восстановления от дифференцирующего элемента 54 импульс, проходя элемент И 42, запускает второй генератор 28 случайных120673 НИИПИ Заказ 8715/51 Тираж 673 Подписно ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,л интервалов времени транспортировки(движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 56 задержки, перебросит триггер 52 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме. В блоке 33 счетчиков подсчитывается время нахождения СМО в каждомрежиме, число распоряжений (команд) заявок, отказов в каждом из режимов ожидания, подготовки, работы и транспортировки, общее число отка зов.По показаниям счетчиков можно оценить различные вероятностные характеристики СМО, в том числе вероятности пребывания СМО в каждом из режимов, вероятности обслуживания заявок и срывов обслуживания, показатели надежности и готовности, а также эффективность и качество организации функционирования нестационарных СМО и обслуживания заявок,