Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 129 342 504 С 06 Р 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 1244674, кл. С 06 Р 15/20, 1984.Авторское свидетельствоСССР У 450178, кл. О 06 Р 15/20, 1973.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для статистического моделирования систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройстваза счет определения вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания с постоянным временем обслуживания, Устройство содержит счетчик импульсов, счетчик поступивших заявок, счетчик обслуженныхзаявок, реверсивный счетчик числа заявок в системе, генератор тактовыхимпульсов, два блока деления, три,блока сравнения, генератор случайныхчисел, элементы И, блоки элементов И,триггер, элементы задержки, два на-.капливающих сумматора, два элементаИЛИ, два дешифратора, элемент запрета. 1 ил.1290342 Устройство относится к специализированным вычислительным средствами может быть использовано при моделировании работы систем массового обслуживания с очередями и постояннымвременем обслуживания.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет определения вероятностно-временных характеристик систем мас сового обслуживания (СИО) с постоянным временем обслуживания,Схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит генератор 1 15тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, счетчики обслуженных 3 и поступивших 4 заявок, первый 5, второй 6и третий 7 блоки сравнения, первый8 и второй 9 элементы ИЛИ, первый 10 20и второй 11 элементы И, элемент 12запрета, четвертый 13, шестой 14, пятый 15, третий 16, седьмой 17 элементы И, реверсивный счетчик 18 числа заявок в системе, первый 19 и второй 20 накапливающие сумматоры, генератор 21 случайных чисел, триггер 22,первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26, пятый 27, шестой 28, седьмой 29 элементы задержки, первый 30и второй 31 блоки деления, элементИЛИ-НЕ 32, блок 33 элементов ИЛИ, второй 34, третий 35, четвертый 36, пятый 37 шестой 38, первый 39, седьмой 40, восьмой 4.1, девятый 42, десятый 43 блоки элементов И, первый 44и второй 45 дешифраторы, вход 46 задания допустимой длины очереди, вход47 задания времени обслуживания, выход 48 определения вероятности обслу живания заявок, выхбд 49 определения, среднего времени обслуживания, вход50 задания времени моделирования,вход 51 запуска,45Блок 5 сравнения выполняет сравнение времени окончания обслуживаниязаявки с заданным временем моделирования, Сумматор 19 формирует времяпоступления очередного сообщения на 50вход системы. Блок 6 сравнения сравнивает время поступления очереднойзаявки в систему с временем окончания обслуживания предыдущей заявки.Блок 7 сравнения сравнивает текущеечисло заявок в системе с допустимым. гПри поступлении сигнала на вход генератора 1 он выдает импульсы, которые поступают на информационный вход счетчика 2, который вместе с дешифратором 44 вырабатывает сигналы, определяющие такты работы устройства, Цикл работы устройства осуществляется за пять тактов, Исходное состояние блоков устройства: триггер 22, счетчики 2, 3, 4, 18, сумматоры 19, 20 - в нулевом состоянии, по входам 47, 50 и 46 подаются величины соответственно времени обслуживания сообщения 1, заданного времени моделирования Т, , допустимой длины очереди 1 у1-й такт. Сигнал от первого выхода дешифратора 44 через открытый элемент И 10 (триггер 22 - в нулевом состоянии) запускает генератор 21 случайных чисел, а также, пройдя через элемент 29 задержки, разрешает запись полученного генератором 21 случайного числа в сумматор 19. Сигнал в элементе 29 задержки задерживается на время, необходимое для получения случайного числа. Сигналом с первой шины дешифратора .44 счетчик 4 устанавливается в -е состояние, фиксируя при этом поступление сообщения на вход устройства, При поступлении только первого сообщения на первом выходе дешифратора 45 появляется сигнал, который считывается первым тактовым сигналом, прошедшим через элемент 28 задержки. Сигнал с выхода элемента И 17 через элемент ИЛИ 8 разрешает подачу в накапливающий сумматор 20 времени обслуживания, через блоки элементов И 42, ИЛИ 33 и, пройдя через элемент 27 задержки, разрешает через блок элементов И 41 подачу в накапливающий сумматор 20 содержимого сумматора 9, т.е, времени поступления сообщения в систему , . Элемент 27 задержки задерживает сигнал на время, необходимое для записи и суммирования случайного числа в накапливающем сумматоре 19Таким образом, в первом цикле работы устройства в сумматоре 20окполучаем й, ,., + Сд т.е. время окончания обслуживания первого сообщения. В последующих циклах в сумматоре 20 формируется время окончания обслуживания 1-го сообщения ,;Устройство работает следующим образом. 2-й такт. По сигналу с второго выхода дешифратора 44 на блок б сравне"посТ.е 6 о . 1 0Если условие (1) выполняется, сигнал с выхода элемента И 13 поступаетна единичный вход триггера 22 и на вычитающий вход реверсивного счетчика8, уменьшая его содержимое на единицу. Если выполняется условие (2), поуправляющему сигналу с выхода блока 6сравнения через блок элементов И 39на блок 7 сравнения подается содержимое реверсивного счетчика 18 (текущая длина очереди 1 ). В блоке 7сравнения происходит сравнение текущего и допустимого чисел заявок в системе 1= 1. Если условие вы- .полняется, на выходе блока 7 сравненения появляется сигнал,4-й такт. При выполнении условия(2) и при отсутствии сигнала с выходаблока 7 сравнения (длина очереди непревышает допустимой) сигнал черезэлемент И 14 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18,увеличивая его состояние на едницу,имитируя при этом постановку сообщения в очередь на обработку. При наличии сигнала с выхода блока 7 сравнения блокируется суммирующий входсчетчика 18 сигналом на инверсномвходе элемента И 14. При этом имитируется отказ СИО в обслуживании сообщения в связи с ограниченной очередью. Рри выполнении условия (2) сигнал с четвертого выхода дешифратора44 через элемент И 15 устанавливает 45триггер 22 в нулевое состояние. ПриТ о с ок, и при нулевом значении реверсивного счетчика 18. (вся очередь.сообщений обслужена) сигнал с четвертого выхода дешифратора 44 через элементы И 16, ИЛИ 9 поступает на установочный вход накапливающего сумматора 20, устанавливая его в нулевоесостояние, а пройдя через элемент 26задержки, разрешает запись в сумматор 20 времени поступления д-го сообщения, через блоки элементовИ 40, ИЛИ 33, элемент 26 задержки задерживает сигнал на время установле 3 12903 ния через блоки элементов И 38, 39 подаются величины соответственно времени поступления 1.-го сообщения и времени окончания обслуживания предыдущего очередного сообщения.3-й такт. Анализируются следующие результаты сравнения:/п,к Р= иеьа и среднее время обслуживания сообщений= Та,а /иСчетчики 4, 3, 18 в этот момент содержат соответственно и, сообще-. ний, поступивших на вход системы, и обслуженных сообщений, коливыхчество сообщений, находящихся в очереди. Сигнал с выхода блока 5 сравнения, пройдя через элемент 25 задержки, приводит схему в исходное состояние, т.е. счетчики 2, 3, 4, 18 и сумматоры 19, 20 - в нулевое состояние. Работа генератора 1 блокируется.Устройство позволяет моделировать СИО с ограниченными очередями и определять вероятностно-временные характеристики СМО с постоянным временем обслуживания. 42 4ния сумматора 20 в нулевое состояние.5-й такт. Сигнал на пятом выходе дешифратора 44 анализирует состояние триггера 22. Если триггер 22 находится в единичном состоянии (состояние обслуживания), сигнал через элементы И 11, ИЛИ 8 поступает на управляющие входы блока элементов И 42, разрешая при этом подачу в накапливающий сумматор С, через блок элементов ИЛИ 33. Сигнал с выхода элемента И 11, пройдя через элемент 23 задержки, разрешает подачу на второй вход блока 5 сравнения содержимого сумматора 20 через блок элементов И 34, т,е. время окончания обслуживания очередного д-го сообщения Элемент 23 задержки должен задержать сигнал на время, необходимое для суммирования в сумматоре 20 гооот, +й ,Сигнал с выхода элемента 23 задерж- ки, пройдя через элемент 24 задержки и элемент 12 запрета, приотсутствии сигнала с блока 5 сравнения, поступает на счетный вход счетчика 3, фиксируя при этом факт обслуживания очередного -го сообщения. При выполнении условия Тй" . на выходер а,м.;блока 5 сравнения появляется сигнал, свидетельствующий об окончании процесса моделирования и разрешающий выдачу на блоки 30 и 31 деления содержимого счетчиков 3 и 4 через группы элементов И 35 и 36. В результате на выходах 48 и 49 получают соответственно вероятность обслужива-: ния сообщений5. 129034изобретения Формула ключен к суммирующему входу реверсивного счетчика числа заявок в системе, выход трвтьего элемента И соединен с Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее счетчик поступивших заявок, счет чик обслуженных заявок, счетчик им-а пульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, реверсивный счетчик числа заявок в системе, разрядные выходы 10 которого подключены к информационнымвходам первого блока элементов И, первый блок сравнения, первый эле- . мент И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент запрета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет определения вероятностно-временных характеристик систем массового обслуживания с постоянным временем обслу живания, оно дополнительно содержит с второго по седьмой элементы И, второй и третий блоки сравнения, два накапливающих сумматора, семь элементов задержки, два блока деления, зле мент ИЛИ-НЕ, блок элементов ИЛИ, с второго по десятый блоки элементов . И, два дешифратора, триггер и генератор случайных чисел, входом запуска устройства является вход запуска ге нератора тактовых импульсов, разрядные выходы счетчика импульсов соединены соответственно с информационными входами первого дешифратора,первый выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера, единичный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход ко торого соединен с первым входом пер, вого элемента ИЛИ непосредственно, а через первый элемент задержки - с управляющим входом второго блока элементов И и входом второго элемента 45 задержки, выход которого подключен к информационному входу элемента запрета, выход которого соединен со , счетным входом счетчика обслуженных заявок, разрядные выходы которого 50подключены к информационным входам третьего блока элементов И, управляющий вход которого соединен с выхо-, дом "Больше" первого блока сравнения, с управляющим входом элемента запрета, с управляющим входом четвертого блока элементов И и входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к выходам сброса счетчика поступивших заявок, счетчика обслуженных заявок, счетчика импульсов, входу остановки генераторатактовых импульсов, входам установки в исходное положение реверсивного счетчика числа заявок в системе и первого накапливающего сумматора,к первому входу второго элементаИЛИ выход которого соединен с установочным входом второго накапливающего сумматора, информационные выходы которого соединены с информационными входами второго и пятого блоковэлементов И, управляющий вход пятого блока элементов И соединен с управляющим входом шестого блока элементов И и с вторым выходом первогодешифратора, третий выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И и к первому управляющемувходу первого блока элементов И,второй управляющий вход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и с выходом "Меньше" второго блока сравнения, выход"Больше или равно" которого подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен свычитающим входом реверсивного счетчика числа заявок в системе и единичным входом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого соединен с .четвертым выходом первого дешифратора, с вторыми входами шестого и третьего элементов И, третий вход которого подключен к выходу элемен" та ИЛ-НЕ, входы которого соединены с разрядными выходами реверсивногосчетчика числа заявок в системе, информационные выходы первого блока элементов И соединены с первыми входами третьего блока сравнения, вто-,. рые входы которого являются входами задания допустимой длины очереди устройства, а выход третьего блока сравнения соединен с инверсным входом шестого элемента И, выход которого подвторым входом второго элемента ИЛИ и через четвертый элемент задержки - суправляющим входом седьмого блока элементов И, информационные входы которого соединены с информационнымивыходами первого накапливающего сумматора и информационными входами шес4212903 того и восьмого блоков элементов И, информационные выходы восьмого блока элементов И подключены к выходам первой группы блока элементов ИЛИ, вторая группа входов которой соединена с информационными выходами девятого блока элементов И, информационные входы которого являются входами задания времени обслуживания устройства, управляющий вход девятого бло-. 10 ка элементов И подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И и входом пятого элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу восьмого блока элементов И, информационные выходы седьмого блока элементов И соединены с третьей группой входов блока элементов ИЛИ, информационные выходы которого подключены к информационным входам второго накапливающего сумматора, информационные выходы пятого и шестого блоков элементов И соединены соответственно с первым.и вторым входами второго блока сравнения, выход первого элемента И соединен с входом запуска генератора случайных чисел, со счетным входом счетчика поступивших заявок и входами шестого и седьмого элементов задержки, выход шестого элемента задержки подключен к первому входу седьмого элемента И, а выход седьмого элемента задержки подключен к управляющему входу деся-того блока элементов И, информационные выходы которого соединены с информационными входами первого накапливающего сумматора, а информационные входы - с информационными выходами генератора случайных чисел, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом второго дешифратора,информационные входы которого подключены к разрядным выходам счетчика поступивших заявок и информационнымвходам четвертого блока элементов И,информационные выходы которого соединены с первыми входами первого блока деления, выход которого являетсявыходом определения вероятности обслуживания заявок устройства, а вторые входы первого блока деления соединены с информационными выходамитретьего блока элементов И и первымивходами второго блока деления, выход которого является выходом определения среднего времени обслуживания заявок устройства, вторые входывторого блока деления соединены спервыми входами первого блока сравнения и являются входами -задания времени моделирования устройства, вторые входы первого блока сравненияподключены к информационным выходам .второго блока элементов И, а пятыйвыход первого дешифратора соединенс вторым входом второго элемента И.1290342 Составитель В.фукаловедактор И,Рыбченко ТехредЛ.Сердюкова Ко р Г.Решетник Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул,Проектная,4 Тираж б 73КИПИ Государственногоделам изобретений5, Москва, Ж, Р каз 7904/48 ВН коми по и отк 11303 аушскПодписноеета СССРтийя наб д,4/5