Устройство для моделивания системмассового обслуживания

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений н атхрытнйОпубликовано 23,06.81. Бюллетень23 Дата опубликования описания 25. 06. 81(72) Автор изобретения Б. Г. ЗиновьевОрдена Ленина институт проблем управления-.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.эовано для моделирования систем массОвого обслуживания в реальном масштабе времени,5Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайных временных интервалов, имитатор обслуживающего аппарата, блок имитации очереди, распределительное устройство и накопитель статистической информации .11.Недостатком этого устройства является ограниченные возможности решения широкого класса задач, таких как задачи многофазового обслуживания с различными видами приоритетов и дисциплин обслуживания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяустройство для моделирования системмассового обслуживания, содержащеегенераторы потоков заявок, распределительное устройство, обслуживающие аппараты, устройство очереди и измерительное устройство 21Недостатками устройства являются ограниченная область его применения и низкая пропускная способность, что обусловлено большим временем реконфигурации и подготовки устройства к решению задач.Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу блоков формирования потоков заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединены соответственно .с первыми выходами блоков формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторы40 Кроме того, блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных временныхинтервалов, первые вход и выход которого являются соответственно первымвходом и третьим выходом блока, второй выход соединен с первыми входами шифратор, триггера и первым выходомблока, второй вход - с выходом первого элемента И, а третий вход в , с выходом управляемого генератора импульсов, входом подключенного к пятому входу блока и второй элемент И, первый вход которого подключен к. третьему входу блока, второму входу триггера и первому входу первого элемента И, второй вход - к первому выходу . триггера и второму выходу блока. а 3 84091 ми выходами блоков образования и обслуживания очереди группы,. а группа информационных выходов - соответственно с первыми входами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми входами блоков образования и обслуживания очереди группы, группа ,информационных входов блока индикации соединена соответственно с четвертыми выходами блоков обслуживания за явок группы и третьими выходами блоков образования и обслуживания очереди, введены переключатель задания .режима и группа блоков Формирования потока заявок и дисциплины обслу 1жнвания очереди, причем управляющие вход и выходы переключателя задания режима подключены соответственно к управляющим выходу и входу блока индикации и управляющему входу блока ком мутации, а группа выходов - соответственно к первым входам блоков формирова. ния потока заявок группы, вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образова ния и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков Формирования потока заявок и дисциплины обслуживания очереди группы первые вы 1ходы и третьи, четвертые и пятые вхо ды которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков формирования потока заявок и дис циплины обслуживания группы и вторые входы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации. 5 4выход - ко второму входу шифратора, третий и четвертый входы которого подключены соответственно ко второму и четвертому входам блока, а выход - ко второму входу первого элемента И, соединенного третьим входом со вторым выходом триггера.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит группу 1 блоков 2 формирования потоков заявок, группу 3 блоков 4 формирования потоков заявок и дисциплины обслуживания, группу 5 блоков б обслуживания заявок, группу 7 блоков 8 образования и обслуживания очереди, переключатель 9 задания режимов, задатчик структур и параметров модели, блок 10, коммутатор структур моделей, блок 11индикации.Блок 2 формирования потоков заявок состоит из генератора 12 шума, линии 13 задержки, переключателя 14,узел 15 функционального цифрового преобразователя, элементов И 16, регистра 17, преобразователя 18 чисел во временные интервалы, выхода 19 случайнойпоследовательности импульсов (заявок)и выхода 20 контроля, вход 21 задания закона поступления заявок,Блок 4 Формирования потоков заявоки дисциплины обслуживания включают генератор 22 случайных временных интервалов, состоящий из генератора 23 шума, переключателя 24, элементов И 25,задатчика 26 закона распределения временных интервалов, регистра 27 и преобразователя 28 чисел во временные интервалы, управляемый генератор 29 импульсов, шифратор 30, триггер 31,элементы И 32 и 33, первый вход 34,вход задания закона поступления заявок (закона обслуживания), третий выход 35 (выход контроля), пятый вход 36,вход задания закона изменения интенсивности потока заявок, второй вход 37(вход изменения интенсивности потоказаявок), первый выход 38 (выод потока заявок), второй выход 39 (выходконтроля), третий вход 40 (вход потока заявок), четвертый выход 41 (выходпотока отказов) блока.Блок 6 обслуживания заявок состоит из генератора 42 шума, элемента И 43 группы, узел 44 функционального цифрового преобразователя, регистра 45 преобразователя 46 чисел во временные интервалы, триггера 47, элемента И 485 84091 и 49, выход 50 обслуживания заявки, выхода 51 контроля, входа 52 потока заявок, выхода 53 потока заявок отказа, выхода 54 контроля, входа 55 задания закона обслуживания (Функциональный цифровой преобразователь) .Блок 8 образования и обслуживания очереди содержит узел 56 имитации очереди, задатчик 57 коэффициента счета, узел 58 регистрации очереди, коммута- О тор 59, узел 60 управления, входы 61, 62 потока заявок, выходы 63, 64 потока заявок из очереди, выход 65 контроля, вход 66 управления. Переключатель 9 задания режимов по выходу 67 15 устанавливает параметры законов поступления заявок, обслуживания и дисциплин образования и обслуживания очереди, по выходу 68 - задает законы обработки информации, по входу 69 - ус танавливает режим по результатам обработки информации, а по выходу 70 выделяет параметры структур исследуемых.моделей систем обслуживания.Блок 1 О осуществляет коммутацию 25 входов и выходов блоков 2 и 4, 6 и 8 в соответствии с информацией, установленной на выходе 70 и имеет высод 71 и вход 72. В зависимости от заданной дисциплины обслуживания очереди в накопителях счетчиках) узла 58 может остановиться счет (заявки теряются), или осуществляться счет по заданному модулю и т.д. Выборка заявок из очереди (чтение чисел из накопителей) осущест. вляется сигналами освобождения от обслуживания аппаратов, которые через выходы 50, входы 72, шины коммутации блока 10, выход 71 поступают на 30Блок 11 индикации осуществляет индикацию накопленных данных о состоянии локов 2 и 4, 6 и 8, поступающих но воду 73 и выдает в блок 9 коды структур исследуемых моделей.35Устройство работает следующим образом.Согласно программе, установленной в переключателе 9,в блоке 10 посредством коммутации шин входов (выходов) блоков 2 и 4, 6 и 8 устанавливается структура модели системы об.луживания. В узлах 15 в соответствии с заданными законами поступления заявок, Формируются периодические последовательности двоичных чисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел посредством выборки их сигналами генераторов 12 шумаиз узлов 15 и пересылки через элементы И 16 в регистры 17, Затем случайные последовательности чисел преобразуются в случайные последовательности импульсов (потоков заявок) посредством пересылки чисел из регистра 16 в преобразователь 18. При этом пересылки чисел осуществляются в моменты появления импульсов (заявок) на выходах 19 Линии 13 задержки и переключатель 14 используются для уменьшения корреляционной зависимости между интерваламивремени.Потоки импульсов (заявок) из блока 2 с выходов 9, через входы 72,шины коммутации блока 10, выходы 71,входы 52, элементы И 48, И 49 поступают на обслуживание в блок 6.Требуемые законы обслуживания заявок через выход 71,.входы 55 устанавливаются в узлах 44. Аналогичноузлам 15, в узлах 44 формируются периодические последовательности двоичныхчисел, которые преобразуются в случайные последовательности чисел, посредством выборки их сигналами генератора 42 шума, через элементы И 43и пересылки в регистры 45. Эти числазатем используются для имитации времени обслуживания. В состоянии "Свободно" блока 6 (элемент И 48 открыт,.элемент И 49 закрыт) импульсы (заявки) через элемент И 48 проходят в регистр 45, выбирают, случайные числа ипересылают их в преобразователь 46.,В момент окончания преобразования каждого из чисел на выходах 50 образуются импульсы (обслуженные заявки),.которые через входы 72 поступают вблок 1 О коммутации. В зависимостиот модели системы обслуживания они либо вновь через выходы 71 поступаютна обслуживание (в системах многофазного обслуживания), либо теряются(в системах с отказами),В состоянии "Занято" (элементы И 48закрыты, а элементы И 49 - открыты)импульсы (заявки) через открытые элементы И 49, выходы 53, входы 72 поступают вблок 10.В системах с ожиданием эти импульсы (заявки) через выходы 71, входы 61и 62,коммутатор 59 поступают в узел 56имитации очереди. Законы организациии обслуживания очереди через выход 67,входы 66 устанавливаются в задатчике 57 и узлах 58 и 60.вход 62, Импульсы (заявки) из очереди через выходы 63 (64), входы 72,шины коммутации блока 10, выход 71вновь поступают на входы 52 обслуживания и далее процесс продолжается аналогичк 1 м образом.Каждьп блок 4 может быть использован для моделирования потока заявокили аппарата (блока) обслуживания заявок. Требуемые законы поступлениязаявок (законы обслуживацеЯ) устанавливаются по входам 34 в задатчиках 26,Аналогично, как в блоках 2 и 6, в задатчике 26 согласно заданным закоцамформируется периоцическая цоследова- етельность двоичных чисел, которыепреобразуются н случайные последовательности чисел посредством выборкисигналами генератора 23 шума и пересылки их через элементы И 25 н регистр 2. Генераторы 29 по входам 34устанавливают требуемые законы изменения интенсивности потоков (обслужеевания заявок),В шифраторы 30 по входам 37 задаются фиксированные числа заянок упримоделировании редеющих потоков заявок).При использовании блоков 4 в режиме Формирователей потоков заявок чис- з 0ла из регистров 28 каждый раз пересылаются н преобразователи 28 в моментыокончания преобразований их во временные интервалы.При использовании блоков 4 в режи- Зме обслуживающих аппаратон выборкислучайных чисел из регистров 27 и пересылки их н преобразователи 28 осуЩРСТВЛ 5 ПОС 51 В МОМЕ НТЫ ПОСТУПЛЕНИЯ ИМпульсов (заявок) на входы 40, которые щчерез элементы И 32, шифраторы 30 по 1 ступают для выборки чисел в регистры 27. После окончания преобразованиячисеп во временные интерваль на выходах 38 пОЯВлйютсЯ импульсы (Обслуженнье заявки) . Отказь н Обслуживае 1 ии имитируютсЯ прохождением ипульсов (заявок) через открытые элементы И 33 на выходы 41.Для получения статистических оценок о поведении системы, контрольные выходы блоков 2 и 4, 6 и 8 через вход 72 заведены н блок 11 индикации, который накалпинает данные индицирует их и выдает эти данные через вход 69 в переключатель 9, который согласно заданной программе может изменять структуру модели, законы распре деления потоков заявок и обслуживания, изменять количественный состав потокон заявок, обслуживающих аппаратов и др.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает оперативное изменение параметров модели и перераспределение структурных элементов модели, что приводит к сокращению объема ручньех операций по перестройке устройства и повышению ее пропускной способности,Формула изобретенияУстрокство дпя моделирования систем массового обслужинация, содержащее группу блоков формирования потока заявок, группу блоков обслуживания заявок, группу блоков образования и обслуживания очереди, блок коммутации и блок индикации, причем группа информационных входов блока коммутации соединена соответственно с первыми выходами блокон Формирования потока заявок группы, первыми, вторыми и третьими выходами блоков обслуживания заявок группы и первыми и вторыми выходами блоков образования и обслужинания очереди группы, а группа ицфор - мационных выходов - соответственно с первыми входами блоков обсеужинания заявок группы и первыми и вторыми входами блоков образования и обслуживаепля очереди группы, группа информационных входов блока индикации соединена с четвертыми выходами блоков обслуживания заявок группы и третьими выходами блоков образования и обслуживания очереди, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения пропускцой способности устройства, в пего ьведены переключатель задания режима и группа блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания очереди; йричем управляющие вход и ,выходы переключателя задайия режима подключены соответственно к управляющим яыходу и входу олока индикации и управляющему входу блока коммутации, а группа выходов - соответственно к первым входам блоков Формирования потоков заявок группы, вторым входом блоков обслуживания заявок группы, третьим входом блоков образования и обслуживания очереди группы и первым и вторым входом блоков формирования по, тока заявок и дисциплины обслуживания9 840 очереди группы, первые выходы и тРетьи, четвертые и пятые входы которых подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов и выходов блока коммутации, вторые и третьи выходы блоков формирования потока заявок и дисциплины обслуживания группы и вторые выходы блоков формирования потоков заявок группы подключены к соответствующим входам из группы информационных входов блока индикации.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования потока заявок и дисциплины обслуживания содержит генератор случайных временных интервалов, первые входы и выход которого являются соответственно первым входом и третьим выходом блока, второй выход соединен с первыми входами шифратора, триггера и первым выходом блока, второй вход -915 10с выходом первого элемента И, а тре"тий вход - с выходом управляемого генератора импульсов, входом подключенного к пятому входу блока, и второйэлемент И, первый вход которого подклю.чен к третьему входу блока, второмувходу триггера и первому входу первого элемента И, второй вход - к первому выходу триггера и второму выходу10 блока, а выход - ко второму входу шифратора, третий и четвертый входы которого подключены соответственно ковторому и четвертому входам блока, авыход - ко второму входу первого эле 15 мента И, соединенного третьим входомсо вторым выходом триггера.Источники информации,епринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР20 9 190079, кл. Ь 06 Р 36/02, 1966.2. "Автоматика и телемеханика",966, т. ХХУ 11, 9 6, с. 76 (прототип) .Редакто Составитель В, Вертлиб олкова Техред Х.Маточка КорректоЗаказ 4768ВН одписн дар комитета СССРпо и и открытийЖ кая наб , д. 4/5ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 303 ИИПИ Госу делам Москва