SU1229773A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно - к специализированным средствам электронного моделировани , и может быть использовано дл  функционировани  нестационарных систем массового обслуживани  (СМО) с учетом режимов и динамики функционировани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем учета режимов и динамики функционировани  нестационарных систем массового обслуживани . Цель достигаетс  за счет введени  элементов И, дифференцирующих элементов, элементов ИЛИ, элементов задержки, триггеров, генераторов случайного потока импульсов, генераторов случайных интервалов времени восстановлени  и обслуживани  за вок и счетчиков. Устройство моделирует работу СМО, обслуживающей за вки вне места своего посто нного пребывани , а система может работать в режимах ожидани , подготовки , готовности, обслуживани  и восстановлени . 1 ил. W ю to о sj со

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно к специализированном средствам электронного моделировани , и может быть использовано дл  исследовани  функционировани  нестационарных систем массового обслуживани  (СМО) с учето м режимов и динамики функционировани .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем учета режимов и динамики функционировани  нестационарных систем массового обслуживани ,

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  моделировани  СМО содержит генератор 1 одиночных импульсов (распор жений), второй триггер 2, шестой дифференцирующий элемент ,3, первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движени ) обслуживающего прибора, четвертый дифференцирующий элемент 5, генератор 6 случайных интервалов времени развертывани  обслуживающего прибора (ОП), п тый дифференцирую- пщй элемент 7, первый элемент ИЛИ 8, первый триггер 9, моделирующий режим ожидани , первый генератор 10 случайного потока импульсов, моделирующий поступление распор жений на приведение СМО в рабочее состо ние (в режим готовности), первый элемент И 11, первый дифференцирующий элемент 12, г енератор 13 случайных интервалов времени подготовки, второй дифференцирующий элемент 14, генератор 15 случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности , третий дифференцирующий элемент 16, второй генератор 17 случайного потока импульсов, моделирующий отказы в режиме готовности, второй элемент И 18, первый генератор 19 случайных интервахгов времени восстановлени , третий элемент И 20j счетчик 21 количества пребываний системы в режиме готовности к обслуживанию за вок, четвертьй элемент И 22, счетчик 23 количества отказов.в режиме готовности, шестой элемент И 24, второй элемент ИЛИ 25, генератор 26 случайных интервалов времени .свертывани  обслуживающего прибора, седьмой дифференцирующий элемент 27 второй генератор 28 случайных интервалов времени транспортировки (движени ) обслуживающего прибора,восьмой дифференцирующий Элемент 29, п 297731

тый элемент И 30, третий триггер 31, дев тый дифференцирующий Элемент 32, группу счетчиков 33, счетчик 34 общего количества распор жений на пе5 ревод системы в режим готовности к обслуживанию за вок, семнадцатый 35, седьмой 36, восьмой 37, дев тьш 38, дес тый 39, одиннадцатый 40, двенадцатый 41, тринадцатый 42 элементы И,

fO третий 43, четвертый 44 элементы ИЛИ, третий 45, четвертый 46, п тый 47, . шестой 48 генераторы случайных потоков импульсов, второй генератор 49 случайных интервалов времени вос (3 становлени , четырнадцатый элемент И 50, четвертый 51, п тый 52 триггеры, дев тый 53, одиннадцатый 54 дифференцирующие элементы, первый 55, второй 36, третий 57 элементы задержки,

20 п тнадцатый 58, шестнадцатый 59 элементы И, седьмой генератор 60 случайного потока импульсов, моделирующий поступление за вок на обслуживание, двадцать третий 61, восемнадцатый

25 62, дев тнадцатый 63 элементы И, генератор 64 случайных интервалов времени обслуживани  за вок, двенадцатый 65 дифференцирующий элемент, счетчик 66 необслуженньгх за вок,счет ..Q чик 67 обслуженных за вок, двадцатый 68, двадцать первый 69, двадцать второй 70 элементы И, счётчик 71 общего количества за вок, четвертый элемент 72 задержки.

Устройство моделирует работу СМО, обслуживающей за вки вне места своего посто нного пребывани  и имеющей следуюш 1й цикл функционировани . Получив распор жение (команду) ОП транспортируетс  (движетс ) к месту обслуживани  за вок. Прибыв на место, СМО развертываетс  и занимает исходное состо ние-ожидает поступлени  за вки, распор жений на приведение ОП в рабочее состо ние (в режим го- товности к обслуживанию за вок).При поступлении т&кого распор жени  СМО переходит из режима ожидани  в режим подготовки, по завершению которого она переходит в режим готовности к

50 обслуживанию за вок (в рабочее состо ние ) . Поступившие за вки при нахождении системы в рабочем состо нии принимаютс  на обслуживание и система переходит в режим непосред55 ственного обслуживани . Одновременно на обслуживании может находитьс  не более одной за вки. По окончании пребывани  системы в рабочем состо 35

40

3

НИИ прекращаетс  и поступление за вок на обслуживание, она вновь переходит в режим ожидани  и цикл функционировани  повтор етс .

В режимах ожидани , подготовки, готовности и обслуживани  в системе возможно возникновение отказов, при этом, если проводилось обслуживание за вки, то она тер етс , а система переходит в режим восстановлени . Поступающие очередные за вки и распор жени  при этом тер ютс . По окончании восстановлени  система переходит в режим ожидани ,

При транспортировании {движении) СМО также возможны отказы, которые устран ютс , по окончании режима восстановлени  система переходит вновь в режим транспортировки, а далее функционирует по описанной схеме

Получив распор жение (команду) на окончание обслуживани  за вок и свертывание, система завершает обслуживание за вки, если она еще находитс  в СМО, осуществл етс  свертывание , транспортировка к месту своего посто нного пребывани  или к новому месту обслуживани  за вок, где повтор етс  описанный 1Ц1кл функционировани  СМО.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал с первого выхода генератора 1 команд (распор жений) запускает триггер 2, при зтом от дифференцирующего элемента 3 через открытый зле- мент И 58 запускаетс  первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движени ). По окончании случайного интервала времени движени  (прибытие ОП СМО на место обслуживани ) от дифференцирующего элемента 5 запускаетс  генератор 6 случайных интервалов времени развертывани  ОП СМО, а по окончании случайного интервала времени развертывани  ОП СМО от дифференцирующего элемента 7 через элемент РШИ 8 запускаетс  первый триггер 9, моделирующий режим ожидани , а также запускаетс  первый генератор 10 случайного потока импульсов, который через некоторый интервал времени начинает вырабатывать случайный поток импульсов, имитирующих поступление распор жений на приведение СМО в рабочее состо ние (режим готовности к обслуживанию за вок). Импульс, поступающий с выхода генератора 10,

297734

проход  на вход счетчика 34 и поступа  от генератора 10 через элемент И 11, перебрасывает триггер 9, при этом от дифференцирующего элемента J 12 запускаетс  через элемент И 37 генератор 13 случайных интервалов времени подготовки. По окончании интервала времени подготовки от дифференцирующего элемента 14 запуска0 етс  через элемент И 50 генератор 15 случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности. По окончании интервала времени пребывани  системы в режиме готовности

2 от дифференцирующего элемента 16 импульс через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 9 в единичное состо ние и останавливает генератор 60, ОП СМО переходит в режим ожидани  и за вки

Q не поступают. Цикл функционировани  повтор етс  с приходом очередного распор жени  на приведение системы в рабочее состо ние.

Одновременно импульс с выхода эле5 мента И 50 запускает генератор 60, импульсы которого имитируют поступление за вок на обслуживание. Импульс с выхода генератора 60 поступает на вход счетчика 71, а также пройд  элементы И 61 и 69, запускает генератор 64 случайных интервалов времени обслуживани  за вок. По окончании интервала времени обслуживани  за вки импульс от дифференцирующего элемента 65 поступает либо через эле5 мент И 62 на вход счетчика 66, либо через элемент И 63 на вход счетчика 67 в зависимости от качества обслуживани  за вки. Процесс обслуживани  за вок проводитс  до тех пор, пока

0 система не выйдет из режима готовности , т.е. пока не перейдет в режим ожидани .

Генератор 1 вырабатывает два вида команд на начало цикла функциониро5 вани  и на его окончание. Р мпульс на окончание функционировани  СМО с второго выхода генератор 1 команд (распор жений) в случае отсутстви  за вки в СМО поступает через элемен0 ты И 24 и ИЛИ 25 на вход запуска генератора 26 случайных интервалов времени свертывани  обслуживающего прибора СМО и запускает его. По окончании интервала времени свертьгеани 

5 импульс от дифференцирующего элемента 27 через элемент И 59 запускает второй генератор 28 случайных интервалов времени транспортировки (дви0

ени ). По окончании интервала време- ни движени   (прибытие ОП СМО на место посто нного или нового места пребывани ) импульс от дифференцирующего элемента 29 устанавливает триггер 2 в нулевое состо ние, тем самым подготавлива  систему к новому вьщвиже- нию на место обслуживани  за вок.

При наличии за вки в СМО импульс с второго выхода генератора 1 команд (распор жений) через элемент И 30 устанавливает триггер 31 в единичное состо ние. По окончании обслуживани  за вки импульс от дифференцирующего элемента 65 устанавливает триггер 31 в нулевое состо ние, а нмпульс от дифференцирующего элемента 32 через элемент ИЛИ 25 запускает генератор 26 случайных интервалов времени свертывани  ОП СМО, дал:ее процесс в схеме протекает аналогично описанному .

При возникновении отказа в режиме готовности.и обслуживани  импульс с выхода второго генератора 17 случайного потока импульсов через элементы И 18 и ИЛИ 43 запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановлени , а с выхода элемента И 18 поступает через элемент 72 задержки на вход останова генератора 15 случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности и прерывает режим готовности к обслуживанию за вки. При этом импульс с выхода дифференцируюп его элемента 16 поступает не на счетчик 21 количества пребываний системы в режиме готовности к обслуживанию за вок через элемент И 20, а на счетчик 23 количества отказов в режиме готовности к обслуживанию за вок через элемент И 22. Одновременно напр жение с выхода генератора 19 случайных интервалов времени восстановлени  блокирует элементы И 11, 18, 37, 50, 61, 68 и 69, не разреша  поступать за вкам и отказам. По окончании восстановлени  блокировка снимаетс . Дл  возвращени  системы в режим ожидани  после восстановлени  (устранени / отказа, возникшего в режиме готовности , импульс с выхода элемента И 18 проходит через элементы И 70 и ИЛИ 8 и поступает на единичный вход триггера 9, перевод  его в состо ние, соответствующее режиг 9 ожидани .

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство готово к функционированию .

При возникновении отказа в режиме ожидани  импульс с выхода третьего генератора случайного потока импульсов через элементы И 39 и ИЛИ 43 запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановлени . Напр жение с выхода генератора 19 случайных интервалов времени восста-, новлени  блокирует элементы И 11, 18, 37, 39, 40, 50, 68 и 69,.не разреша  поступать за вкам и отказам. По окончании восстановлени  блокировка снимаетс .

При возникновении отказа в режиме подготовки импульс с выхода четвертого генератора 46 случайного потока импульсов через элемент И 40 и элемент 57 задержки поступает на установочный вход генератора 13 случайных интервалов времени подготовки и прерывает подготовку. Этот же импульс, пройд  через элементы И 40 и ИЛИ 43, запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановлени . Напр жение с выхода генератора 19 блокирует элементы И 11, 18, 37, 39, 40, 50, 68 и 69, не разреша  поступать за вкам и отказам. Дл  возвращени  системы в режим ожидани  после во.сстановлени  отказа в режиме подготовки импульс с выхода элемента И 40 проходит через элементы И 38 и ИЛИ 8 и поступает на единичный вход триггера 9, перевод  его в состо ние, соответствующее режиму ожидани . По окончании восстановлени  блО Кировка снимаетс . Устройство готово к функционированию.

При возникновении отказа в режиме транспортировки (движени ) ОП СМО к месту обслуживани  за вок импульс с выхода п того генератора 47 случайного потока импульсов через элемент И 35 поступает на установочный вход первого генератора 4 случайных интервалов времени транспортировки и пре- рыва.ет движение, поступает на единичный вход триггера 51, перебрасыва  его. Этот же импульс, пройд  через элементы И 35 и ИЛИ 44, запускает второй генератор 49 случайных интервсшов времени восстановлени . Напр жение с выхода генератора 49 блокирует И 35 и 58, не разреша  поступать распор жени м и отказам. Дл  имитации движени  после

восстановлени  отказа работа осуществл етс  следующим образом. По окончании интервала времени восстановлени  от дифференцирующего элемента 53 импульс, лрохрд  элемент И 36, запускает первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движени ), одновременно этот же импульс, пройд  через элемент 55 задержки, перебрасывает триггер 51 в исходное состо ние, далее процесс продолжаетс  по описанной схеме.

При возникновении отказа в режиме транспортировки (движени ) ОП СМО к. новому месту или посто нного пребывани  импульс с выхода mecvoro генератора 48 случайного потока импульсов через элемент И 41 поступает на установленный вход второго генератора 28 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает .движение, поступает на единичньй вход триггера 52, перебрасыва  его. Этот же импульс, пройд  через элементы И 41 и ИЛИ 44, запускает второй генератор 49 случайных интервалов времени восстановлени . Напр жение с выхода генератора 49 блокирует элементы И 41 и И 59, не разре ша  поступать распор жени м и отказам . По окончании интервала восстановлени  от дифференцирующего элемента 54 импульс, проход  эле- мент И 42, запускает второй генератор 28 случайных интервалов времени транспортировки (движени ). Одновременно этот же импульс, пройд  через элемент 56 задержки, перебрасывает триггер 52 в исходное состо ние , далее процесс продолжаетс  по описанной схеме.

В счетчиках группы 33 подсчитываетс  врем  нахождени  СМО в каждом режиме, число распор жений (команд) за вок, отказов в каждом из режимов ожидани , подготовки, работы и транспортировки , общее число отказов.

Но показани м счетчиков можно оценить различные веро тностные характеристики СМО, в том числе веро тности пребывани  СМО в каждом из режимов, веро тности обслуживани  за вок и срывов обслуживани , показатели надежности и готовности, а также эффективность и качество организации функционировани  нестационарных СМО и обслуживани  за вок.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержа- щее .генератор одиночных импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, с первого по третий триггеры, с первого по дев тый-дифференцирующие элементы , генератор случайных интервалов

   времени подготовки, генератор слу

   - чайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности, первый и второй генераторы случайного потока импульсов, первый, генератор слуS чайных интервалов времени восстановлени , с первого по шестой элементы И, счетчик количества обслуженных за вок, счетчик общего количества за вок, счетчик количества срывов об0 служивани  за вок, первый и второй генераторы случайных интервалов времени транспортировки обслуживающего прибора, генератор случайных интервалов времени развертывани  обслу5 живающего прибора, генератор случайных интервалов времени свертывани  обслуживающего прибора и группу счетчиков ,причем выход первого элемента ИЛИ подключен к единично му входу пер-

   0 вого триггера, выход которого соединен с первым пр мым входом первого, с пр мым входом п того и первым входом шестого элементов И, входом первого дифференцирующего элемента,

   входом блока первого счетчика группы , выход генератора случайных интервалов времени подготовки подключен к входу второго дифференцирующего элемента, к входу- второго счетд чика группы, выход генератора случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности соединен с первым пр мым входом второго элемента И, а через третий дифференциJ рующий элемент - с первым входом первого элемента ИЛИ, пр мым входом третьего элемента И, первым входом четвертого элемента И, выход третье- гст триггера через дев тый дифференцирующий элемент подключен к первому входу второго элемента ШШ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному входу п того элемента И, входу останова первого генератора случайного потока импульсов, первому выходу генератора одиночных импульсов, второй выход которого соединен с единичным входом

   5

   второго триггера, выход которого подключен к входу шестого дифференцирующего элемента, выход первого генератора случайных интервалов време- ни транспортировки соединен с входом третьего счетчика группы и через четвертый дифференцирующий элемент - с входом запуска генератора случайных интервалов времени разверть вани , выход которого подключен к входу четвертого счетчика группы, а через п тый дифференцирующий элемент - к второму входу первого элемента ИЛИ,входу запуска первого генератора случай ного потока импульсов, выход которог соединен с вторым пр мым входом первого элемента И, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера , выход второго генератора слу- чайного потока импульсов соединен с вторым пр мым входом второго элемен-- та И, выход первого генератора случайных интервалов времени восстановлени  соединен с инверсными входами первого, второго, третьего и вторым входом четвертого элементов И, входом п того счетчика группы, выход п того элемента И подключен к единичному входу третьего триггервд выход второго элемента ИЛИ соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени свертывани ,, выход которого подключен к входу шестого счетчика группы, входу седьмого дифференцирующего элемента, вьгсод второго генератора случайных интервалов времени транспортировки соеди«- нен с входом седьмого счетчика группы , а через восьмой дифференцирующий элемент - с нулевым входом второго триггера, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем учета режимов и динамики функционировани  нестационарных систем обслуживани , в него введены с седьмого по двадцат третий элементы И, с дес того по двенадцатый дифференщфующие элементы, третий и четвертый элементы ИЛИ, с первого по четвертьй элементы задержки , четвертый и п тый триггеры,, третий , четвертьш, п тый и шестой генераторы случайного потока импульсов, второй генератор случайных интервалов времени восстановлени , генера- тор случайных интервалов времени обслуживани  за вок, счетчик количества пребываний системы в режиме го

   . j Q :- . i

   t)

   5

   товности, счетчик количества отказов системы массового обслужив лни  в режиме 1 отовности, счетчик общего ко- личес;тва распор жений на перевод сисг темы в режим готовности к обслуживанию за вок, причем выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и через элемент задержки - с входом останова генератора случайных интервалов времени пребь вани  системы в режиме готовности , выход третьего элемента ИЛИ подключен к входу восьмого счетчика группы, входу запуска первого генератора случайных интервалов времени восстановлени , выход которого соединен с инверсными входами восьмого и четырнадцатого, двадцатого и двадцать первого элементов И, пр мой 13ХОД четьфнадцатого элемента И подключен к выходу второго дифференцирующего элемента, а выход - к входу запуска генератора случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности, выход, третьего генератора случайного потока импульсов соединен с первым пр мым входом- дев того элемента И, второй пр мой вход которого подключен к выходу первого триггера, а выход - к входу дев того счетчика группы, второму входу третьего элемента ИЛИ, инверсные входы дес того и одиннадцатого элементов И соединены с выходом первого генератора случайных интервалов времени восстановлени , выход четвертого генератора случайного потока импульсов подключен к первому входу одиннадцатого элемента И, второй пр мой вход которого соединён с выходом генератора случайных интервалов времени подготовки, первым входом дев того элемента И, второй вход которого подключен к выходу одиннадцатого элемента И, третьему входу третьего элемента ИЛИ, входу дес того счетчика группы,, а через третий элемент задержки -- к установочному входу генератора случайных интервалов времени подготовки, выход дев того элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента подключен к пр мо1 гу входу восьмого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератэра случайных интервалов времени подготовки, выход п того i генератора случайного потока импульсов подкЛочен к первому пр мому вы ходу семнадцатого элемента И, второй пр мой вход которого соединен с выходом пе звого генератора случайных интервалов времени транспортировки, а выход - с установочным входом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичным входом четвертого триггера, первым входом четвертого элемента ИЛИ,выход которого подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени восстановлени , выход которого соединен с, инверсньми входами семнадцатого, двенадцатого,, п тнадцатого, шестнадцатого элементов И, входами дес того и одиннадцатого дифференцирующих элементов, выход одиннадцатого диф(|)еренцирую- щего элемента подключен к первому входу тринадцатого элемента И, а через второй элемент задержки - к нулевому входу п того триггера, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого элемента И, выход которого объединен с выходом шестнадцатого элемента И и подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени транспортировки , выход седьмого дифференцирующего элемента соединен с пр мым входом шестнадцатого элемента И, выход шестого генератора случайного потока импульсов подключен к первому пр мому входу двенадцатого элемента И, второй пр мой вход которого соединен с выходом второго генератора случайных интервалов времени транспортировки , выход двенадцатого элемента И подключен к установочному входу второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичному входу п того триггера, второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом одиннадцатого счетчика группы, выход шестого дифференцирующего элемента подключен к пр мому входу п тнадцатого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, вьтод дес того дифференцирующего элемента подключен к первому входу седьмого элемента И, а через первый элемент

   0

   задержки - к нулевому входу четвертого триггера, выход которого соеди- .нен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого подключен к входу запуска первого генератора случайных интервалов времени транспортировки , выход первого генератора случайного потока импульсов соединен с Q входом счетчика общего количества распор жений на перевод системы в режим готовности, выход третьего элемента И подключен к входу счетчика количества пребываний системы в ре- r жиме готовности, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика количества отказов системы в режиме готовности, выход четьфнадцато- го элемента И подключен к входу запуска седьмого генератора случайного потока импульсов, вход останова которого соединен с выходом третьего дифференцирующего элемента, а выход - с входом счетчика общего количества

   5 за вок, первым входом двадцать третв его элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора случайных интервалов времени пребывани  системы в режиме готовности, первому инверсному входу восемнадцатого, пр мому входу дев тнадцатого, первому входу двадцать второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход - с четвертым входом первого элемента

   5 ИЛИ, выход двадцать третьего элемента И подключен к пр мому входу двадцать первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска случайных интервалов времени обслуживани  за вок, выход которого подключен к пр мому входу двадцатого элемента И, выход которого через двенадцатый дифференцирукщий элемент соединен с нулевым входом третьего

   5 триггера, вторым инверсньт входом восемнадцатого и инверсным входом дев тнадцатого элементов И, выход которого подключен к входу счетчика обслуженных за вок, выход восемнад0 цатого элемента И соединен с входом счетчика необслуженных за вок,выходы двенадцатого и семнадцатого элементов И подключены соответственно к входам двенадцатого и тринадцатого счетчиков группы.

   0

   Составитель И.Дубинина Редактор Л.Гратилло Техред Г,Гербер Корректор М.Самборска 

   Заказ 2451/49 Тираж 671Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,, д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4