Устройство для моделирования систем массового обслуживания

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счетмоделирования систем массового обслуживания со смешанными приоритетами, 10На фиг. 1-3 изображена структурная схема устройства.Устройство содержит группы каналовмоделирования обслуживания, состоящих из генератора 1 случайного потока импульсов, счетчика 2 потерянныхзаявок, первого элемента И 3, счетчика 4 заявок, первого элемента 5 запрета, первого элемента ИЛИ 6, схемы7 сравнения, реверсивного счетчика8, второго элемента ИЛИ 9, третьегоэлемента 10 запрета, счетчика 11 обслуженных заявок, второго элемента12 запрета, третьего элемента ИЛИ13, триггера 14, блока 15 случайныхвременных задержек, генератора 16импульсов, второго элемента И 17,четвертого элемента 18 запрета. Всостав устройства также входят вторая 19, первая 20 и третья 21 группы 30элементов ИЛИ, генератор 22 случайного потока импульсов отказов.Генераторы 1 случайного потокаимпульсов имитируют входные потокизаявок на обслуживание различныхприоритетов, Генераторы генерируютимпульсы со случайным периодом повторения. Счетчики 4 считают общее число поступивших заявок на обслуживание различных приоритетов. Счет 40чики 2 считают число заявок различных приоритетов, получивших отказв обслуживании по причине занятости всех мест в очереди или закрытия очереди на время отказа обслуживающего прибора. Реверсивные счетчики 8 имитируют очередь в СИО,Генераторы 16 импульсов и одноканальные блоки 15 случайных временных задержек имитируют обслуживающий50 прибор со случайным временем обслуживания, Счетчики 11 считают число обслуживаемых заявок различньж приоритетов, Генератор 22 случайного потока импульсов имитирует отказы обслуживающего прибора, Генератор генерирует импульсы со случайным перлодом повторения и случайной длительности, имитирующей время восстановления обслуживающего прибора.Устройство осуществляет моделирование СИ 0 со смешанными приоритетами, т,е. каналы моделирования разбиты на группы и между каналами в группе действует относительный приоритет, а между группами - абсолютный, причем приоритетность группы и канала в группе уменьшается с увеличением номера группы каналов и номера канала в группе.Рассмотрим взаимодействие каналов моделирования на примере второго канала второй группы. В исходном состоянии на реверсивном счетчике 8 записан ноль, элементы 6, 10, 12, 20 запрета открыты, триггер 14 находится в нулевом состоянии. Единичный потенциал с нулевого выхода триггера 14 поддерживает элемент И 17 в открытом состоянии, Генератор 16 импульсов ничего не генерирует, так как на его управляющем входе отсутствует разрешающий потенциал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8. Импульсы от генератора 1 случайного потока импульсов, имитируя входной поток заявок на обслуживание, проходят через открытый элемент 5 запрета и поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который ведет подсчет поступивших импульсов, имитируя занятие заявками мест в очереди, Разрешающий потенциал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент ИЛИ 9, открытый элемент 10 запрета и открьггый элемент И 17 запускает генератор 16 импульсов своего канала, а через элемент ИЛИ 19 запрещает работу генератора 16 импульсов третьего канала моделирования. Импульс с выхода генератора 16 импульсов поступает в блок 15 случайных временных задержек, который задает случайное время обслуживания заявок и устанавливает триггер 14 в единичное состояние закрывая тем самым элемент И 17 и запрещая работу генератора 16 импульсов. Единичный потенциал с выхода триггера 14 через открытый элемент 18 запрета, элемент ИЛИ 20 удерживает в закрытом состоянии элемент 10 запрета первого канала моделирования на время задержки импульса в блоке 15 случайных временных задержек, Задержанный импульс через элемент ИЛИ 13 устанавливаеттриггер 14 в нулевое состояние, имитируя окончание обслуживания заявки, Сигнал перехода иэ единичного в нулевое состояние триггера 14, пройдя через открьггый элемент 18 запрета, уменьшает содержимое реверсивного счетчика 8 на единицу, имитируя освобождение одного места в очереди, а через открытый элемент 12 запрета увеличивает на единицу показания счетчика 11 обслуженных заявок.Имитируя выполнение всех мест в очереди, схема 7 сравнения выдает сигнал, который закрывает элемент 5 запрета и открьвает элемент И,З, Счетчик 2 начинает считать импульсы- заявки, потерянные по причине занятости всех мест в очереди.Пусть во время обслуживания заявки в системе произойдет отказ обслуживающего прибора. Имитируя отказ обслуживающего прибора, генератор 22 случайного потока отказов генерирует импульс, который на время своей длительности останавливает работу генератора 16 импульсов и закрьвает элемент 12 запрета, а через элемент ИЛИ 13 устанавливает в нулевое состояние триггер 14, Сигнал с выхода триггера 14 поступает только на вычитающий вход реверсивного счет" чика 8, имитируя потерю одной заявки, Импульс с выхода генератора 22 случайного потока отказов через элемент ИЛИ 6 закрывает также на время своей длительности элемент 5 запрета и открывает элемент И 3. Счетчик 2 начинает считать импульсы-заявки, потерянные по причине закрытия очереди на время отказа обслуживающего прибора, Для правильного моделирования отказа обслуживающего прибора в системе необходимо, чтобы минимальная длительность генератора 22 случайного потока импульсов была больше максимального времени задержки импульсов в блоке 15 случайных временных задержекПусть во время обслуживания заявки во втором канале моделирования поступает заявка-импульс от генератора 1 случайного потока импульсов в первом канале моделирования этой же группы. Этот импульс, пройдя через открытый элемент 5 запрета, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8. Сигнал с выхода разрядов реверсивного счетчика пер 10 15 20 25 30 35 40 45 вого канала не прерывает обслуживание заявки во втором канале, так как элемент 10 запрета первого канала моделирования на время обслуживания удерживается в закрытом состоянии единичным потенциалом с выхода триггера 14 второго канала. И только после окончания обслуживания заявки из второго потока сигнал с выходов разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент ИЛИ 9 и открьвакщийся элемент 10 запрета разрешает работу генератора 16 импульсов своего канала.ФРассмотрим взаимодействие между группами каналов моделирования на примере первой и второй групп, Пусть во время обслуживания заявки во втором канале моделирования второй группы каналов поступает заявка-импульс от генератора 1 случайного потока импульсов во втором канале моделирования первой группы каналов. Этот импульс, пройдя через открьггый элемент 5 запрета, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8. Сигнал с выхода разрядов реверсивного счетчика 8 через элемент ИЛИ 9, открьггые элементы 10 запрета. и элемент И 17 запускает генератор 16 импульсов своего канала моделирования. Этот сигнал через элемент ИЛИ 21 своей группы запрещает работу генератора 16 импульсов, а через элемент ИЛИ 13 устанавливает триггер 14 в нулевое состояние во втором канале моделирования второй группы каналов. Сигнал с единичного выхода этого триггера 14 никуда не поступает, так как элемент 18 запрета этого канала моделирования находится в закрытом состоянии.Аналогичным образом работает устройство для моделирования СИО с произвольным числом потоков заявок на обслуживаниЬ. Формула изобретения Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока импульсов отказов, первую группу из и каналов моделирования обслуживания (и - число относительных приоритетов между каналами), по иэлементов ИЛИ первой и второй групп, а в каждом канале моделирования обслужи 1418730вания первой группы - генератор случайного потока импульсов, счетчикзаявок, счетчик потерянных заявок,счетчик обслуженных заявок, первыйи второй элементы запрета, схемусравнения, первый, второй и третийэлементы ИЛИ, реверсивный счетчик,первый и второй элементы И, блокслучайных временных задержек, триггер, генератор импульсов, К-й каналмоделирования обслуживания (К= 1;п) содержит, кроме того, третийэлемент запрета, причем в каждомканале моделирования обслуживанияпервой группы выход генератора случайного потока импульсов канала соединен со счетным входом счетчиказаявок, информационным входом первого элемента запрета и первым входом первого элемента И, второй входкоторого соединен с выходом первогоэлемента ИЛИ и управляющим входомпервого элемента запрета выход которого соединен с суммирующим входом рбреверсивного счетчика, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИи первым информационным входам схемы сравнения, выход "Равно" которой соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элементаИ подключен к счетному входу счетчика потерянных заявок, выход генератора импульсов соединен с ециничным входом триггера и с входом блока слу- З 5 чайных временных задержек, выход которого подключен ко второму входутретьего элемента ИЛИ, выход ко торого соединен с нулевым входом40триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго эле, мента И, выход которого соединен свходом запуска генератора импульсов,инверсный выход триггера подключен45к вычитающему входу реверсивногосчетчика и информационному входувторого элемента запрета, выход которого соединен со счетным входомсчетчика обслуженных заявок, в К-м канале моделирования обслуживаниявыход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом третьего элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента И своего канала моделирования обслуживания и к первому входу К-го элемента ИЛИ второй группы устройства, выход которого подключен к второму входу (К+1)-го элемента ИЛИ второй группы устройства ик первому входу запрета работы генератора импульсов (К+1)-го каналамоделирования обслуживания, выходвторого элемента ИЛИ и-го канала моделирования обслуживания соединен свторым входом второго элемента Иданного канала моделирования обслуживания, единичный выход триггерах-го канала моделирования обслуживания (=2, п) подключен к первомувходу (-1)-го элемента ИЛИ первойгруппы, выход К-го элемента ИЛИ первой группы соединен с управляющимвходом третьего элемента запретаК-го канала моделирования обслуживания и с первым входом (К)-гоэлемента ИЛИ первой группы, управляющие входы вторых элементов запретавторые входы третьих элементов ИЛИи вторые входы запрета работы генераторов импульсов всех каналов моделирования обслуживания объединены иподключены к выходу генератора случайного потока импульсов отказов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения области применения устройства за счет моделирования систем массового обслуживаниясо смешаннымиприоритетами,оно дополнительно содержит шгрупп из и каналовмоделирования обслуживания (ш - числоабсолютных приоритетов), шэлементов ИЛИ третьей группы, а в каждыйканал моделирования обслуживаниявведенных групп - четвертый элементзапрета, информационный вход которого соединен с инверсным выходомтриггера, а выход - с информационнымвходом второго элемента запрета ивычитающим входом реверсивногосчетчика своего канала моделирования обслуживания, выход четвертогоэлемента запрет -го канала моделирования обслуживания введенных группподключен к второму входу (-1)-гопервого элемента ИЛИ группы, в каждой группе каналов моделирования обслуживания, за исключением в-й, выходы. вторых элементов ИЛИ каналовмоделирования обслуживания подключенык входам соответствующего элементаИЛИ третьей группы, выход 1-го элемента ИЛИ третьей группы (1=1; ш)соединен с третьим входом запретаработы. генератора импульсов, третьим входом третьего элемента ИЛИ иуправляющим входом четвертого элемента запрета всех каналов моделирования обслуживания (1+1)-й группы и к первому входу (1+ 1)-го элемента ИЛИ третьей группы, выход генератора случайного потока импульсов отказов соединен с управляющими входами вторых элементов запрета,вторыми входами, третьих элементовИЛИ, вторыми входами запрета работыгенераторов импульсов и вторымивходами первых элементов ИЛИ всехканалов моделирования обслуживаниявведенных групп.1418730 Составитель Б, ФукалоТехред А, Кравчук актор С. П орректор И.Эрдейи Подписное ираж 704 Заказ 4 155/4 комитет 5 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ВНИИПИ Государственно по делам изобретений113035, Москва, Ж, Ра открыткая иаб