SU723580A1

SU723580A1 - Device for simulating mass service systems

Info

Publication number: SU723580A1
Application number: SU772562249A
Authority: SU
Inventors: Валерий Степанович Воробьев
Original assignee: Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1980-03-25

Description

1one

Изобретение относитс к вычислительной технике, а именно к устройствам дл моделировани больших систем и может быть использовано при ис .следовании в расчете количества прибо ров многоканальных систем массового обслуживани без потерь.The invention relates to computing technology, in particular, devices for modeling large systems and can be used in studies in calculating the number of devices of multi-channel queuing systems without loss.

Известны методы моделировани систем массового обслуживани на ЭВМ с расчетом количества приборов обслуживани в узлах. Однако моделирование систем массового обслуживани на ЭВМ с расчетом количества обслуживающих приборов неэффективно из-за сложности программ и достаточно большой длительности моделировани при учете изменени структуры моделируемой системы . Кроме того, моделирование на ЭВМ не всегда доступно пользовател м. Known methods for simulating queuing systems on a computer with the calculation of the number of service devices in the nodes. However, the simulation of queuing systems on a computer with the calculation of the number of servicing devices is inefficient due to the complexity of the programs and a sufficiently long simulation time given the change in the structure of the simulated system. In addition, computer simulation is not always available to users.

Известны устройства дл моделировани систем массового обслуживани , позвол ющие моделировать системы массового обслуживани .соответственно с полумарковским потоком за вок, с пополн емым резервом, с ограниченной надежностью, с потер ми 1.Devices for simulating queuing systems are known, which allow simulating queuing systems with a semi-Markov flow, respectively, with a replenished reserve, with limited reliability, with losses 1.

Однако они не отражают топологию графа исследуемой системы.However, they do not reflect the topology of the graph of the system under study.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл моделировани систем массового обслуживани , содержащее блоки моделей ветвей и вершин, выполненные на схемах И, ИЛИ и триггерах, соединенные на наборном поле в соответствии , с топологией графа .The closest technical solution to the invention is a device for simulating queuing systems, comprising blocks of branch and vertex models, made on AND, OR and triggers, connected to a typed field in accordance with the topology of the graph.

Данное устройство не позвол ет моделировать многоканальные системы массового обслуживани , определ ть количество приборов обслуживани , в узлах системы и исследовать ее при комбинаторных сочетани х длин очередей в этих узлах.This device does not allow simulating multichannel queuing systems, determining the number of service devices in the system nodes and investigating it with combinatorial combinations of queue lengths in these nodes.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет адаптации числа обслуживающих каналов к интенсивности вход щего потока за вок.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by adapting the number of serving channels to the intensity of the incoming flow.

Дл достижени поставленной цели в устройство дл моделировани систем массового обслуживани ,, содержашее m блоков моделировани фазы системы массового обслуживани и блок генераторов случайных потс1ков импульсов , выходы и входы которых соединены на наборном поле в соответствии с топологией фаз системы массового обслуживани , каждый блок моделировани фазы системы массового обслуживани содержит первый. з-лгорой И третий элементы ИЛИ, п элемеитов И, п триггеров, п генераторов случайных временных интервалов, п элементов НЕ, п дифференцирующих элементов , дешифратор, счетчик и реверсивный счетчик, суммирующий, вход которого соединен с выходом первого эле мента ИЛИ, входы которого вл ютс входами блока, разр дные выходы реверсивного счетчика соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами эле ментов И, вторые входы которых соединены с выходами триггеров соответстве но, входы которых соединены с выходами дешифратора соответственно, входы которого соединены с разр дными выходами счетчика соответственно, суммирующий вход которого, соединен с выходом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соед14нен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого объединены со входами генераторов сл чайных временных интервалов и подклю чены к выходам элементов И соответственно , третьи входы которых соединены с выходами элементов НЕ соответственно , входы которых подключены к выходам генераторов случайных временных интервалов и ко входам эле ментов дифференцировани соответстве но, выходы которых вл ютс выходами блока, четвертый вход каждого i-rO; элемента И соединен с выходом каждого (1-1)-го генератора случайных вре менннх интервалов соответственно. На чертеже представлена функциональна схема устройства. На наборном поле 1 набираетс морёль исследуемой системы массового обслуживани путем коммутации выходов УО, У , .. t УГП и входов X о , X ... ..,, Х в соответствии с топологией системы. Устройство состоит из блока 2 ген раторов случайных потоков импульсов, включающего генератора 3 тактовых импульсов , генераторы 4, ,..,4fn возникновени случайного потока за вок с Зсоданным законом распределени , мо делирующие m источников информации, и блоков 5 ,. ,,,5ц моделировани фазы системы массового обслуживани , моделирующих узлы обработки информации . Каждый блок 5 содержит элемент ИЛИ б, выход которого подключен к сумми ук щему входу реверсивного счет чика 7, единичный выход старшего раз р да которого подключен ко входу сче чика 8, выходы которого подключены к входам дешифратора 9. Его выходы подключены к входам триггеров 10, 11 12, единичные выходы которых подключены соответственно к входам элементов И 13., 14, 15. Их выходы, подключены соответственно к входам генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов и к входам элементов ИЛИ 19, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 7, Его единичные выходы, кроме старшего разр да, подключены к входам элемента ИЛИ. 20, выход которого подключен к входам элементов И. Выходы генераторов 16, 17, 18 случайных временных интервалов подключены через дифференцирующие цепочки 21, 22, 23 к клеммамУО,У,... ,У и через элементы НЕ 24, 2Ь, 26 соответственно к входам элементов И 13, 14, 15. Выходы генераторов- 16, 17 временных интервалов подключены также к входам элементов И 14, 15. Устройство работает следующим образом. На вход элемента ИЛИ 6 от блока 2 или любого промежуточного блодса 5 поступает импульс возникновени за вки . Реверсивный счетчик 7 подсчитывает количество за вок, поступающих на обслуживание. В начальный момент времени счетчик 8 находитс в нулевом состо нии, триггер 10 - в единичном.На выходе генератора случайных временных интервалов сигнал отсутствует. Сигнал о наличии за вок поступает со счетчика 7 через элемент ИЛИ 20 на элемент И 13, на другие входы которого поступают сигналы с выхода элемента НЕ 25 и триггера 10. Сигнал с выхода элемента И 13 запускает генератор случайных временных интервалов, моделирующий процесс обслуживани за вки, и через элемент ИЛИ 19 вычитает из счетчика 7 единицу. Выходной сигнал с генератора 16 случайных временных интервалов через элемент НЕ 25 закрывает элемент И 13, запреща тем самым поступление новой за вки на обслуживание. После окончани обслуживани сигнал, продифференцированный дифференцирующим элементом 22, поступает на выходную камеру Vo г соединенную с одной их входных клемм ,,---, ответствующего блока. Как только очередь достигает заданного значени определ емого количеством разр дов реверсивного счетчика 7, на выходе старшего разр да по вл етс сигнал, записывающий в счетчик 8 единицу. Дешифратор 9 переводит триггер 11 в единичное состо ние. На элемент И 14 таким образом подаетс посто нный сигнал. На другие входы элемента И 14 поступают сигналы с выхода элемента НЕ 26, элемента ИЛИ 20 и генератора 16 случайных временных интервалов. Первый поступает только в том случае, когда второй прибор обслуживани (генератор 17. случайных временных интервалов) свободен, а второй и третий - в случае наличи за вок в очереди и зан тости первого прибора обслуживани (генератора 16 случайных временных интервалов ) .To achieve this goal, a device for simulating queuing systems, containing m blocks of simulating the phase of the queuing system and block of random generators of pulses, the outputs and inputs of which are connected to the diagonal field in accordance with the topology of the queuing system queuing contains the first. s-lgory AND the third elements OR, n elements And, n triggers, n generators of random time intervals, n elements, n differentiating elements, decoder, counter and reversible counter, summing, the input of which is connected to the output of the first element OR, whose inputs are the inputs of the block, the discharge outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the first inputs of the AND elements, the second inputs of which are connected to the outputs of flip-flops, respectively, whose inputs are connected to the output The decoder's correspondingly, the inputs of which are connected to the bit counter outputs, respectively, the summing input of which is connected to the output of the reversible counter, the subtractive input of which is connected to the output of the third OR element, whose inputs are combined with the inputs of random time generators and connected to the outputs of the elements And accordingly, the third inputs of which are connected to the outputs of the elements NOT respectively, whose inputs are connected to the outputs of the random time interval generators and to the inputs differentiation elements, respectively, whose outputs are the outputs of the block, the fourth input of each i-rO; element And is connected to the output of each (1-1) -th random time interval generator, respectively. The drawing shows the functional diagram of the device. On the dial-in field 1, a morale of the studied queuing system is recruited by switching the outputs of the SV, V, .. t CHP and the inputs X o, X ... .. ,, X in accordance with the topology of the system. The device consists of a block of 2 generators of random streams of pulses, including a generator of 3 clock pulses, generators 4, ..., 4fn of the occurrence of a random stream of applications with a given distribution law, simulating m information sources, and blocks 5,. ,,, 5c simulations of the queuing system phase, simulating information processing nodes. Each block 5 contains an element OR b, the output of which is connected to the sum of the return input of the reversing counter 7, the unit output of the higher order of which is connected to the input of the counter 8, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder 9. Its outputs are connected to the trigger inputs 10 , 11 12, the unit outputs of which are connected respectively to the inputs of the elements And 13., 14, 15. Their outputs are connected respectively to the inputs of the generators 16, 17, 18 random time intervals and to the inputs of the elements OR 19, the output of which is connected to the subtractive input of the reversing counter 7 outputs His unit, except the most significant bit, are connected to inputs of the OR element. 20, the output of which is connected to the inputs of the elements I. The outputs of the generators 16, 17, 18 random time intervals are connected through the differentiating chains 21, 22, 23 to the terminals AU, U, ..., Y and through the elements NOT 24, 2b, 26 respectively the inputs of the elements And 13, 14, 15. The outputs of the generators 16, 17 time intervals are also connected to the inputs of the elements And 14, 15. The device operates as follows. The input element OR 6 from block 2 or any intermediate block 5 receives an impulse of occurrence of the application. The reversible counter 7 counts the amount of stock received for service. At the initial moment of time, the counter 8 is in the zero state, the trigger 10 is in the unit state. There is no signal at the output of the random time interval generator. The signal about the presence of the request is received from counter 7 through the element OR 20 at the element AND 13, the other inputs of which receive signals from the output of the element HE 25 and the trigger 10. The signal from the output of the element 13 and starts a generator of random time intervals simulating the process of servicing the application , and through the element OR 19 subtracts 7 units from the counter. The output signal from the generator 16 random time intervals through the element NOT 25 closes the element And 13, thereby prohibiting the receipt of a new application for service. After the termination of the service, the signal differentiated by the differentiating element 22 enters the output chamber Vo g connected to one of their input terminals ,, ---, the corresponding block. As soon as the queue reaches a predetermined value determined by the number of bits of the reversible counter 7, a signal appears at the output of the higher bit that writes 8 into the counter. The decoder 9 converts the trigger 11 into a single state. Element I 14 is thus given a permanent signal. The other inputs of the element And 14 receive signals from the output of the element NOT 26, the element OR 20 and the generator 16 random time intervals. The first comes only in the case when the second service device (generator 17. random time intervals) is free, and the second and third in the case of a request in the queue and the first service device is busy (generator 16 random time intervals).

Сигнал с выхода элемента И 14 запускает генератор 17 случайных . временных интервалов и через элемент ИЛИ 19 уменьшает число за вок в очереди (показание реверсивного счетчика 7) на единицу,The signal from the output element And 14 starts the generator 17 random. time intervals and through the element OR 19 reduces the number of applications in the queue (reading of the reversible counter 7) by one,

При очередном переполнении очеред через счетчик 8, дешифратор 9 соответствующий триггер переводитс в единичное состо ние, подключа очередной прибор обслуживани . Число приборов обслуживани равно (А.+ 1), где - показание счетчика 8.At the next overflow of the queue through the counter 8, the decoder 9, the corresponding trigger is transferred to one state, connecting the next service device. The number of service devices is (A. + 1), where is meter reading 8.

Claims

1. USSR Author's Certificate No. 482750.C.O.O. F 15/20, 1974.

2. USSR author's certificate

347763, class G 06 G 7/48, 1971 (prototype).