SU826358A1 - Устройство для моделирования систем массового обслуживания 1 - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕ.М МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

ходам генератора случайных импульсов и управл ющего генератора, а выход через элементы запрета и-И соединен со входом реверсивного счетчика, выходы которого через многовходовой элемент И соединены со входами третьего и четвертого элементов запрета, выходы реверсивного счетчика через многовходовой элемент ИЛИ соединены со входами п того элемента запрета и п того элемента И, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен ко входу п того элемента И и через элемент запрета - ко входу первого реверсивного счетчика, выход многовходовой схемы И первого реверсивного счетчика через ключ подключаетс  либо ко входу элемента И, либо на входы регистрирующих блоков, на выходе управл емого генератора включен ключ режил1а работы.

Описанное устройство позвол ет в случае аыхода канала из стро  в тот момент, когда он был зан т обслуживанием за вки, передавать ее любому другому свободному каналу. Если свободных каналов нет, то моделируетс  очередь за вок, ожидающих обслуживани  2.

Однако точность моделировани  системы массового обслуживани  недостаточна, так как в этом устройстве импульс, поступающим в блок И1у1итации, одновременно поступает в блок случайных временных задержек (в котором моделируетс  процесс обслуживани ), что приводит к погрещности моделировани  обслуживани  за вок, проход щих через очередь.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее первый реверсивный счетчик, перва  группа выходов которого через дешифратор и первый переключатель соединена со входом управл емого генератора потока случайных импульсов , а втора  группа выходов первого реверсивного счетчика через первый элемент И соединена с первым входом первого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а второй вход первого элемента запрета соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй элемент запрета, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого через первый блок случайных временных задержек соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу третьего элемента запрета, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с первым входом второго элемента запрета и подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами второго реверсивного счетчика, выход генератора потока случайных импульсов соединен со входом счетчика общего числа за вок и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом счетчика потер нных за вок, а второй вход третьего элемента И объединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента запрета, второй вход которого объединен со входом счетчика числа отказов каналов обслуживани  и со вторым входом четвертого элемента И и через второй переключатель подключен к выходу управл емого генератора потока случайных импульсов, выход четвертого элемента И соединен со входом счетчика прерванных обслуживанием за вок и со вторым входом третьего элемента ИЛИ, третий реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого

соединены соответственно с выходами п того и шестого элементов И, перва  группа выходов третьего реверсивного счетчика через седьмой элемент И соединена с первым входом третьего переключател , а втора  группа выходов третьего реверсивного счетчика через п тый элемент ИЛИ соединена с первыми входами четвертого элемента запрета и шестого элемента И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента

0 запрета соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, выход первого элемента И соединен со вторым входом третьего переключател  и с первым входом п того элемента И, а также п тый и шестой элементы запрета и второй блок случайных временных задержек, введен восьмой элемент И, первый вход которого соединен с выходом п того элемента ИЛИ, а выход восьмого элемента И подключен ко входу второго блока случайных временQ ных задержек, выход которого подключен ко второму входу восьмого элемента И, второму входу второго элемента запрета и второму входу второго элемента И, выход восьмого элемента И подключен к выходу шестого элемента запрета, один из входов ко5 торого подключен ко второму вхоДу третьего переключател , а другой - к выходу п того элемента запрета и к второму вхрду первого элемента ИЛИ, второй вход п того элемента запрета объединен со вторым входом

- третьего элемента И, а выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу п того элемента И.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

5 Устройство содержит счетчик 1 числа зан тых обслуживанием каналов, дешифратор 2, ключ 3, управл емый генератор 4, случайного потока импульсов, имитирующий поток отказов каналов обслуживани  (в моменты выхода из стро  отдельных каналов ), многовходовой элемент И 5, элемент 6 запрета, элементы ИЛИ 7 и 8 запрета , элемент ИЛИ 9 блок 10 случайных временных задержек, элемент ИЛИ 11, элемент 12 запрета, реверсивный счетчик 13, элемент И 14, многовходовой элемент ИЛИ 15, генератор 16 случайных импульсов, моделирующий поток за вбк на обслуживание, св занный со входом счетчика 17 числа поступивших за вок и через элемент И 18 со входом счетчика 19 числа за вок, получивших отказ в обслуживании, элемент И 20, счетчики 21 числа отказов каналов и 23 числа за вок, потер нных вследствие выхода из стро  канала обслуживани , ключ 22, подключаюш,ий генератор импульсов потока отказов (в разомкнутом положении ключа отказы не моделируютс ). В блоке имитации очереди устройства содержитс  реверсивный счетчик 24, элементы И 25 и 26, элемент И 27, ключ 28 подключени  блока имитации, многовходовой элемент ИЛИ 29. Устройство содержит также элементы 30 и 31 запрета, элементы запрета 32 и И 33, соединенные с блоком 34 случайных временных задержек, имитирующим процесс обслуживани  за вок. Устройство работает следующим образом. Когда в системе хот  бы один канал свободный , сигнал на выходе многовходового элемента И 5 отсутствует, и импульсы от генератора 16 поступают через открытый элемент 31 запрета, элемент ИЛИ 7 и открытый элемент 6 запрета на. вход сложени  счетчика 1 зан тых каналов и одновременно через открытый элемент 32 запрета вход т в блок 34 случайных временных задержек , имитирующих процесс обслуживани . Поступление импульса на вход сложени  счетчика 1 зан тых каналов увеличивает его код на единицу, что означает зан тие одного канала. Импульс блока случайных временных задержек, по вившийс  на выходе через врем , равное случайной длительности обслуживани , поступает на вычитающий вход счетчика зан тых каналов и «списывает из него единицу, имитиру  тем самым освобождение одного канала. В момент времени, когда все каналы зан ты, на выходе многовходового элемента И 5, св занного с разр дами счетчика 1 зан тых каналов, по вл етс  сигнал, поступающий на управл ющие входы элементов 6 и 32 запрета и на вход элемента И 25. При этом элементы 6 и 32 запрета закрываютс , элемент И 25 открываетс , и импульсы от генератора 16, проход  через элемент ИЛИ 7 и открытый элемент И 25, поступают на вход слржени  счетчика числа за вок, сто щих в очереди, при этом импульсы от генератора 16 не проход т на блок 10 случайных временных задержек , так как элемент 32 зап}ета закрыт. Поступление импульса, на вход сложени  счетчика за вок, сто щих в очереди, увеличивает его код на единицу, что означает по вление в очереди еще одной за вки. На выходе логического элемента ИЛИ 29 по вл етс  сигнал, открывающий логические элементы И 26 и 33 и закрывающий элемент 30 запрета. Импульс блока 10 случайных временных задержек, по вившись на выходе через врем , равное случайной длительности обслуживани , через элементы 8 запрета, ИЛИ 9 и И 26 поступает на вычитающий вход счетчика за вок, сто щих в очереди и «списывает из него единицу, имитиру  тем самым завершение обслуживани  одного задани . Одновременно с этим импульс с выхода блока временных задержек через открытый элемент И 33 поступает на вход блока задержек, имитиру  тем самым прин тие на обслуживание одной из за вок, сто щих в очереди. В момент времени, когда все места в очереди зан ты, на выходе многовходового элемента И 27, св занного с разр дами счетчика числа за вок, сто щих в очереди, по вл етс  сигнал, поступающий на управл ющий вход элемента 12 запрета, и на вход элемента И 20. При этом элемент И 18 открываетс , и импульсы от генератора 16 проход т через элемент И 18, имитиру  поток за вок, получивщих отказ в обслуживании , число которых подсчитываетс  счетчиком 19 потер нных за вок. Импульс от генератора 4, имитирующий момент выхода из стро  одного из обслуживающих каналов, при отсутствии на выходе элемента И 5 сигнала, что означает наличие хот  бы одного свободного канала, проходит через открытый элемент 12 запрета, элемент ИЛИ 7 и открытый элемент 6 запрета на вход сложени  счетчика числа зан тых каналов и увеличивает его код на единицу , имитиру  отключение одного канала вследствие его неисправности. Одновременно с этим импульс от генератора 4, через элемент ИЛИ 11 поступает на вход блока 10 случайных временных задержек, имитирующего процесс восстановлени  вышедщих из стро  каналов, и по вившись на его выходе через врем , равное случайной длительности восстановлени , поступает на вычитающий вход счетчика числа зан тых каналов и «списывает из него единицу, имитиру  тем самым включение восстановленного канала в работу. В момент времени, когда полностью заполнен счетчик 1 числа зан тых каналов и в модели имитируетс  состо ние, при котором часть каналов зан та обслуживанием, а остальные наход тс  в ремонте, элементы 6 и 32 запрета закрываютс , элемент И 25 открываетс , и импульсы от генератора 4 проход т через элемент 12 запрета, элемент ИЛИ 7 и открытый элемент И 25 на вход сложени  счетчика за вок, сто щих в очереди, имитиру  постановку в очередь за вки, обслуживание которой нрервано выходом из стро  одного из каналов обслуживани .

Таким образом, если очередь заполнена не полностью, то за вка, обслуживание которой прервано, не тер етс , а заново становитс  в очередь на обслуживание. В момент времени, когда в очередь поступает одна за вка, на выходе многовходового элемента ИЛИ 29 по вл етс  сигнал, поступающий на вход элемента И 26 и управл ющий вход элемента 30 запрета.

При этом элемент И 26 открываетс , элемент 30 запрета закрываетс , и импульсы от блоков 34 и 10 случайных временных задержек поступают на вычитающий вход счетчика 24 длины очереди, при этом импульсы блока 34 имитируют конец обслуживани  одной за вки и начало обслуживани  другой за вки из очереди, а импульсы блока 10 имитируют восстановление одного обслуживающего канала и начало обслуживани  этим каналом за вки из очереди. При полном заполнении счетчика 24 числа за вок, сто щих в очереди на обслуживание , на выходе многовходового элемента И 27 по вл етс  сигнал,, поступающий на управл ющие входы элемента 12 запрета и элемента И 20. Элемент 12 запрета закрываетс , элемент И 20 открываетс , и имнульсы от генератора 4 через элемент И 20 поступают на вход счетчика за вок, обслуживание которых было прервано отказами обслуживающих каналов. Одновременно импульсы от генератора 4 проход т через элемент ИЛИ 11 в блок 10 случайных временных задержек и поступают на вход сложени  счетчика 13 числа неисправных (ремонтируемых ) каналов, увеличива  его код. Возникающий при этом сигнал на выходе элемента ИЛИ 15 закрывает элемент 8 запрета и открывает элемент И 14. Поэтому импульсы , по вивщиес  на выходе блоков 34 и 10 случайных временных задержек, поступают соответственно на вычитающие входы счетчика 13 неисправных каналов и счетчика 24 за вок в очереди.

Следовательно, каналы, зан тые за вками , обслуживание которых прервано в результате выхода этих каналов из стро , освобождаютс  и начинают обслуживание за вок, сто щих в очереди, лищь через врем , необходимое дл  восстановлени  их работоспособности («считывание, единиц из счетчика 24 производитс  импульсами блока 10 случайных временных задержер. Импульсы блока 34 случайных временных задержек, имитирующих продолжительность обслуживани  за вок, в этом режиме используютс  дл  «списывани  единиц из счетчика 13 неисправных каналов. Необходимое соответствие между числом импульсов , поступивших на вычитающие входы счетчиков 24 и 13, достигаетс  за счет наличи  петли обратной св зи, образованной элементами ИЛИ 15, И 14 и 8 запрета.

Статистические характеристики функционировани  системы массового обслуживани , .моделируемой предлагаемым устройством , вычисл ютс  известными методами на основе показаний счетчика общего числа поступивщих за вок, счетчика за вок, получивших отказ в обслуживании из-.за отсутстви  свободных мест дл  ожидани  в очереди , и счетчика не полностью обслуженных за вок, обслуживание которых прервано выходом из стро  одного из каналов обслуживани , когда все места дл  ожидани  в очереди зан ты.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем

   0 массового обслуживани , содержащее первый реверсивный счетчик, перва  группа выходов которого через дешифратор и первый переключатель соединена со входом управл е.мого генератора потока случайных импульсов, а втора  группа выходов первого реверсивного счетчика через первый элемент И соединена с первым входом первого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, а второй вход первого элемента запрета соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй элемент запрета, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход кото . рого через первый блок случайных временных задержек соединен с выходом третьего

   5 элемента ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу третьего элемента запрета, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с первым входом второго элемента запрета и подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены

   5 с выходами второго реверсивного счетчика, выход генератора потока случайных импульсов соединен со входом счетчика общего числа за вок и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом счетчика потер нных за вок, а второй вход

   0 третьего элемента И объединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента запрета, второй вход которого объединен со входом счетчика числа отказов каналов обслуживани  и со вторым входом

   J четвертого элемента И и через второй переключатель подключен к выходу управл емого генератора потока случайных импульсов , выход четвертого элемента И соединен