Устройство для моделирования систем массового обслуживания

)5 0 06 Р 15/20 ЕТЕНИЯ устроиства явля ет исследовать си ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ%17водственное объединение М,Пахолок и В.Н.Северин детельство СССР 6 Р 15/20, 1981.детельство СССР 06 Р 15/20, 1989.ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ относится к вычислительет быть использовано для Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для исследования систем массового обслуживания,Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содеркащее генератор случайных напряжений, блоки нелинейных элементов, генератор потоков заявок, блок формирования времени обслуживания, генератор потока отказов, накопитель очереди, первый и второй блоки элементов запрета, первый, второй и третий счетчики, причем выход генератора потоков отказов через второй и третий счетчики соединен с накопителем очереди, который через блок элементов запрета соединен с первым счетчиком,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор заявок,исследования систем массового обслуживания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет учета сменности работы ремонтного персонала при восстановлении одного или нескольких обслуживающих приборов, Устройство содержит генераторы заявок и отказов, счетчики числа заявок и числа обслуженных заявок, блок задания рабочих смен, элементы ИЛИ, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элементы запрета, многоканальный блок случайных временных задержек, блок случайной временной задержки, реверсивный счетчик числа отказавших каналов,3 ил,генератор отказов, счетчик числа заявок, счетчик числа выполненных заявок, блок за-дания рабочих смен, элемент ИЛИ,первый, второй и третий элементы запрета, первый и второй блоки случайных временных задержек, причем выход генератора отказов Чоединен с первым входом первого элемента запрета, выход которого соединен с первым входом второго элемента запрета, второй вход второго элемента запрета соединен с первым выходом блока задания рабочих смен, а выход через элемент ИЛИ - с входом запуска блока случайных временных задержек, первый вход третьего элемента запрета связан с вторым выходом блока задания рабочих смен, а выход через элемент ИЛИ - с входом запуска блока случайных временных задержек,Недостатком ется то, что оно не позволя стемы сотказами и восстановлениями группы обслуживающих приборов, в которых восстановление приборов возможно только вопределенные периоды времени, нап ример, в рабочее время ремонтного персонала.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения учета сменности работы ремонтного персонала при восстановлении одного или нескольких обслуживающих приборов.Поставленная цель достигается тем, чтО устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор заявок, генератор отказов, счетчик числа заявок, счетчик числа обслуженных заявок, два элемента ИЛИ, блок задания рабочих смен, три элемента запрета, элемент И, блок случайной временной задержки и многоканальный блок случайных временных задержек, выход обслуженных заявок которого соединен со счетным входом счетчика числа обслуженных заявок, выход генератора заявок соединен со счетным входом счетчика числа заявок, выход генератора отказов подключен к информационному входу первого элемента запрета, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого. соединен с выходом второго элемента запрета, а выход первого элемента ИЛИ подключен к входу запуска блока случайной временной задержки, дополнительно содержит реверсивный счетчик числа отказавших каналов и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход генератора заявок соединен с информационным входом многоканального блока случайных временных задержек, вход восстановления каналов которого подключен к выходу блока случайной временной задержки, вычитающему входу реверсивного счетчика числа отказавших каналов и информационному входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу второго элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход элемента И обаединены и соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа отказавших каналов, суммирующий вход которого соединен с выходом сигнализации отказа канала многоканального блока случайных временных задержек, вход отказа которого соединен с выходом генератора отказов, выход начала работы смен блока задания рабочих смен соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ, а выход продолжительности работы смен подключен куправляющим входам первого и третьего5 элементов запрета.Устройство моделирует работу СМО сотказами и восстановлениями обслуживающих приборов, в состав системы входитгруппа обслуживающих приборов, отказ мо 10 жет произойти для одного или несколькихобслуживающих приборов группы, восстановление обслуживающего прибора можетначинаться только в рабочее время ремонтного персонала. Предполагается, что время15 устранения отказа одного прибора не можетпревышать продолжительности рабочейсмены ремонтного персонала, если отказпроизошел в нерабочее время, то восстановление прибора начинается с началом20 рабочего времени. Если работы по восстановлению обслуживающего прибора начаты, то они продолжаются и в нерабочеевремя. При нескольких отказавших приборах, если восстановление прибора заверше 25 но в рабочее время, то восстановлениеследующего отказавшего прибора начинается сразу же, в противном случае - с началом рабочего времени.На фиг. 1 представлена схема устройст 30 ва; на фиг. 2 - схема многоканального блокаслучайных временных задержек; на фиг. 3 -схема блока задания рабочих смен,Устройство содержит генератор 1 заявок, генератор 2 отказов, счетчик 3 числа35 заявок, счетчик 4 числа обслуженных заявок, блок 5 задания рабочих смен, первый 6и второй 7 элементы ИЛИ, элемент И 8,элемент ИЛИ-НЕ 9, первый 10, второй 11 итретий 12 элементы запрета, многоканаль 40 ный блок 13 случайных временных задержек, блок 14 случайной временнойзадержки, реверсивный счетчик 15 числа отказавших каналов.Блок 13 случайных временных задержек45 содержит первый 16 и второй 17 выходы,вероятностный коммутатор 18, К блоков 19задержки (по числу каналов), каждый из которых содержит элементы 20 и 21 запрета,триггеры 22 и 23, элементы И 24 и 25, эле 50 менты ИЛИ 26 - 28, элемент НЕ 29, элементИЛИ-НЕ 30, элемент 31 задержки, элементИЛИ 32, входы 33 - 35, элемент ИЛИ 36,Блок 5 задания рабочих смен содержитвыход 37, генератор 38 импульсов, элемент55 39 задержки, триггер 40, выход 41,Блок задания рабочих смен 5 работаетследующим образом.Генератор импул ьсов вы рабаты вает импульс, моделирующий начало рабочей смены, который поступает на выход 37 блока, нающего импульса на первый вход 33 блока он 40 45 50 55 вход элемента 39 задержки и на нулевой вход триггера 40, устанавливая на выходе триггера, а значит, и на выходе 41 блока сигнал низкого уровня. Задержка импульса соответствует продолжительности рабочей смены, Импульс с выхода элемента задержки поступает на единичный вход триггера 40, устанавливая на его выходе сигнал высокого уровня.Многоканальный блок 13 случайных временных задержек работает следующим образом,В исходном состоянии тоиггеры 23 всех каналов находятся в единичном состоянии, триггеры 22 - в нулевом, при этом триггеры 23 обеспечивают наличие нулевых потенциалов на выходах элементов ИЛИ-НЕ 30 каналов с номерами, большими или равными номеру канала триггера ."3. Для открытия каждого из элементов И 25 требуется единичный потенциал с выхода соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 30.Следовательно, если свободен один из каналов, предположим с номером К, то его триггер 23 находится в единичном состоянии и сигналом с его выхода исключает возможность прохождения импульса, имитирующего поступление заявки, на входы каналов с номерами, большими К. Импульс, поступивший на вход через открытый элемент И 25 первого канала, проходит на нулевой вход триггера 23 и на вход элемента 31 случайной временной задержки первого канала, до тех пор, пока этот импульс не появится на выходе элемента 31 случайной временной задержки, триггер 23 первого канала будет находиться в нулевом состоянии и открытым окажется лишь элемент И 25 второго канала, при поступлении следупоступает на вход элемента 31 случайной временной задержки второго канала и устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер и т,д. Таким образом,занятому каналу соответствует низкий уровень сигнала на его триггере 23. Если импульс, имитирующий заявку на обслуживание, попадает на первый вход 33 блока, когда на выходах всех триггеров 23 установлен сигнал низкого уровня (т,е. все каналы заняты либо отказали), то он теряется.Импульс, появившийся на выходе элемента 31 случайной временной задержки через время, равное длительности обслуживания, устанавливает соответствующий триггер 23 в единичное состояние и поступает на выход блока.Импульс с входа 34, имитирующий отказ одного из обслуживающих приборов, поступает на вход вероятностного коммута 5 10 15 20 25 30 35 тора 18 и далее с определенной вероятностью на вход элемента 21 запрета одного из каналов. При прохождении через открытый элемент 21 запрета импульс с его выхода поступает на вход оста нова элемента 31 случайной временной задержки, через элемент ИЛИ 28 на нулевой вход триггера 23, устанавливая на выходе триггера 23 низкий уровень сигнала, и на выход 17 блока, Кроме того, импульс с выхода элемента 21 запрета поступает на единичный вход триггера 22, устанавливая на его выходе высокий уровень сигнала и запирая элемент 20 запрета следующего канала, Таким образом, отказавшему каналу соответствует высокий уровень сигнала на выходе его триггера 22 и, следовательно, открытый элемент И 24. Если импульс с выхода вероятностного коммутатора 1 С поступит в уже отказавший канал, то он теряется на входе элемента И 21, не производя никаких изменений в системе,Импульс, поступивший на вход 35 блока и имитирующий восстановление канала обслуживания, проходит через открытые элементы 20 запрета до первого открытого элемента И 24, соответствующего отказавшему каналу, при этом элемент 20 следующего канала находится в закрытом состоянии. Импульс с выхода элемента И 24 поступает на нулевой вход триггера 22, устанавливая на его выходе низкий уровень сигнала и открывая для прохождения импульсов восстановления элемент 20 следующего канала, а также через элемент ИЛИ 27 на единичный вход триггера 23, устанавливая на его выходе высокий уровень, что соответствует готовности к обслуживанию заявки.Генераторы 1 заявок и 2 отказов вырабатывают импульсы со случайным интервалом повторения, которые имитируют соответственно случайный поток заявок и отказы обслуживающего прибора,В начальный момент работы устройства реверсивный счетчик 15 содержит значение числа отказавших каналов, равное нулю, При этом элемент И 8 является открытым, а элемент 11 запрета закрытым.Устройство работает следующим образом,Импульсы от генератора 1 заявок поступают на вход счетчика 3 числа заявок и на первый вход многоканального блока 13 случайных временных задержек, Задержка импульсов в многоканальном блоке 13 случайных временных задержек моделирует процесс обслуживания заявок обслуживающими приборами. Импульс с первого выхода многоканального блока 13 случайных временных задержек, моделируя обслу 1732352женную заявку, изменяет содержимое счетчика 4 числа обслуженных заявок.Импульс от генератора 2 отказов, имитирующий отказ канала обслуживания, поступает на вход элемента 10 запрета и на вход многоканального блока 13 случайных временных задержек, Импульс, поступивший на второй вход многоканального блока 13 случайных временных задержек, если элемент 21 запрета соответствующего канала открыт, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 15 и добавляет единицу к его содержимому, отражающему число отказавших каналов. Содержимое реверсивного счетчика 15 уменьшается на единицу после поступления импульса с выхода блока 14 случайных временных задержек, моделирующего окончание восстановления одного обслуживающего прибора, Этот же импульс поступает на третий вход многоканального блока 13 случайных временных задержек, открывая один из отказавших каналов для принятия заявки на обслуживание, а также на первый вход элемента 12 запрета.В рабочее время ремонтного персонала (элемент 10 открыт) импульсы непосредственно с генератора 2 могут попадать на вход блока 14 случайных временных задержек только в случае, когда содержимое реверсивного счетчика 15 равно нулю (элемент И 8 открыт), т.екогда при всех работоспособных обслуживающих приборах происходит первый отказ. При этом импульс с выхода блока 14 случайных временных задержек, соответствующий восстановлению обслуживающего прибора, при поступлении на вход закрытого элемента 11 запрета теряется,В случае, если уже имеются отказавшие и невосстановленные каналь:, элемент И 8 закрыт, элемент 11 запрета открыт, импульс на вход блока 14 случайных временных задержек поступает через элемент 11 запрета и элемент ИЛИ 6, При этом на вход элемента 11 запрета импульс попадает либо после окончания восстановления предыдущего обслуживающего прибора с выхода блока 14 случайных временных задержек через элемент 12 запрета и элемент ИЛИ 7 (если оно закончено в рабочее время ремонтного персонала, т,е. элемент 12 открыт), либо в начале рабочей смены с второго выхода блока 5 задания рабочих смен через элемент ИЛИ 7,Для правильного функционирования устройства должны выполняться следующие условия; время прохождения сигнала через многоканальный блок 13 случайных временных задержек (со входа 34 до выхода 17), реверсивный счетчик 15 и элемент ИЛИ-НЕ 9 должно быть больше времени прохождения сигнала через элемент 10 запрета и элемент И 8; время прохождения сигнала через реверсивный счетчик 15 и элемент ИЛИ-НЕ 5 9, а также время установки элемента 11 запрета должно быть меньше, чем время прохождения сигнала через элемент 12 запрета и элемент ИЛИ 7.Выполнение этих условий достигается 10 соответствующим вь.бором элементов, либовыбором соответствующей длины соединительных проводов, либо включением в схему технологических элементов задержки.Таким образом, устройство позволяет 15 моделировать еис"емы массового обслуживания, включающие несколько обслуживающих приборов, в -вторых восстановление обслуживающих приборов может проводиться только в о рз,"ленные отрезки времени 20 (например, в рабочее время ремонтного персонала), Испол ьГзь н ие настоящего устройства позво,;яь определить численный состав обслужиог;ощего персонала в зависимое;и о 1 требуемой надежности их функ ционирсванжл.Формула изобретенияУстройство для моделирования систем 30 массового обслуживания, содержащее генераторзаявок, генератор отказов, счетчик число заявок, счетчик числа обслуженных заявок, два элемента ИЛИ, блок задания рабочих смен, т элемента запрета, эле мент И, блох слу айной временной задержки и многоканальный блок случайных временных задерл;ек, выход обслуживающих заявок которого соединен со счетным входом счетчик числа обслуженных заявок, 40 выход генератора заявок соединен со счетным входом счетчика числа заявок, выход генератора отказов подключен к информационному входу первого элемента запрета, выход которого соединен с первым входом 45 элемента И, выход которого подключен кпервому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента запрета, г выход первого элемента ИЛИ подключен к входу запуска блока слу чайной временной задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет моделирования сменности работы обслуживающего персонала при восстановлении 55 обслуживающих приборов, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик числа отказавших каналов и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход генератора заявок соединен с информационным входом многоканального блока случайных временных задержек,1732352 15 вход восстановления каналов которого подключен к выходу блока случайной временной задержки, вычитающему входу реверсивного счетчика числа отказавших каналов и информационному входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу второго элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход элемента И объединены и соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены соответственно к разря,;ныв.выходам реверсивного счетчика числа отказавших каналов, суммирующий вход которого соединен с выходом сигнализации отказа 5 канала многоканального блока случайных временных задержек, входотказа которого соединен с выходом генератора отказов, выход начала работы смен блока задания рабочих смен соединен с вторым входом второго эле мента ИЛИ, а выход продолжительности работы смен подключен к управляющим входам первого и третьего элементов запрета,1732352 3 4 5 оставитель В,фукалоехред М.Моргентал едактор Е,Пап Кор Т,Палий Заказ 1584 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101