Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса распределения и обслуживания заявок между каналами системы массового обслуживания.
Известно стохастическое устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания, содержащее управляющий триггер, шесть элементов И, два блока генераторов случайных импульсов соответственно подготовки и обслуживания, две модели обслуживающих приборов, состоящих каждая из элемента И, двух триггеров и формирователя импульсов [1].
Недостатком известного устройства является невозможность моделирования и функционирования сложных упорядоченных систем массового обслуживания, так как модели обслуживающих приборов этих устройств имеют по два связанных триггера, фиксирующих соответственно по два соседних интервала времени.
Наиболее близким к устройству по технической сущности является стохастическое устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания, содержащее управляющий триггер, шесть элементов И, два блока генераторов случайных импульсов обслуживания соответственно первой и второй фаз, две модели обслуживающих приборов первой фазы, состоящие каждая из двух триггеров, трех элементов И и элемента ИЛИ, модель обслуживающего прибора второй фазы, состоящая из двух триггеров и двух формирователей импульсов [2].
Однако известное устройство не позволяет моделировать сложные упорядоченные системы массового обслуживания с ожиданием из-за отсутствия в нем моделей мест очереди.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования начального обслуживания заявок первой фазы и повторного обслуживания заявок первой фазы после обслуживания второй фазы.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для моделирования двухканальной системы массового обслуживания; на фиг. 2 - функциональная схема первой или второй модели обслуживающего прибора первой фазы; на фиг. 3 - функциональная схема модели обслуживающего прибора второй фазы; на фиг. 4 - функциональная схема модели мест очереди.
Устройство содержит первую 1 и вторую 2 модели обслуживающего прибора первой фазы, модель 3 обслуживающего прибора второй фазы, блок 4 генераторов случайных импульсов обслуживания первой фазы, блок 5 генераторов случайных импульсов обслуживания второй фазы, блок 6 распределения заявок, состоящий из управляющего триггера 7 и первого 8, четвертого 9, третьего 10 и второго 11 элементов И, первую 12 и вторую 13 модели мест очереди, информационный вход 14 устройства и первый 15 и второй 16 управляющие входы выбора рабочего канала устройства.
Первая 1 или вторая 2 модель обслуживающего прибора первой фазы состоит из первого 17, второго 18 и третьего 19 триггеров, первого-седьмого элементов И 20-26, первого-пятого элементов ИЛИ 27-31 и первого 32 и второго 33 формирователей импульсов.
Модель 3 обслуживающего прибора второй фазы состоит из первого 34 и второго 35 триггеров, третьего 36, четвертого 37, первого 38, второго 39 элементов И и элемента ИЛИ 40.
Первая 12 или вторая 13 модель мест очереди состоит из первого 41 и второго 42 элементов И, первого 43 и второго 44 регистров, первого 45 и второго 46 элементов задержки, первой 471-47n и второй 481-48n групп элементов И, первой 491-49n, второй 501-50n и третьей 511-51n групп элементов ИЛИ, элемента И-НЕ 52 и элемента ИЛИ 53.
Полагают положительную логику функционирования устройства. Модели 1 и 2 обслуживающих приборов первой фазы являются каналами массового обслуживания, в которых заявки проходят начальное и повторное обслуживание первой фазы. Повторное обслуживание первой фазы следует за обслуживанием второй фазы. Модель 3 обслуживающего прибора второй фазы является общим промежуточным узлом обслуживания для первого и второго каналов обслуживания, в котором заявки, прошедшие начальное обслуживание первой фазы, продолжают обслуживаться во второй фазе. Заявка, прошедшая начальное обслуживание первой фазы, сразу проходит на обслуживание второй фазы, если модель 3 обслуживающего прибора второй фазы не занята обслуживанием предыдущей заявки. При занятости модели 3 обслуживающего прибора второй фазы заявка, прошедшая начальное обслуживание первой фазы, ожидает освобождения этой модели 3.
Если заявка распределена на обслуживание в соответствующий канал обслуживания и при занятости соответствующей модели обслуживающего прибора первой фазы, то она становится в очередь соответствующего канала обслуживания для ожидания начала обслуживания в соответствующем канале. После освобождения от обслуживания модель 1 или 2 обслуживающего прибора первой фазы принимает на обслуживание следующую заявку.
По окончании обслуживания второй фазы в модели 3 заявка поступает в свой канал обслуживания, т.е. в соответствующую свободную модель 1 или 2 обслуживающего прибора первой фазы на повторное обслуживание. Если в этом случае соответствующая модель 1 или 2 занята, то заявка из модели 3 поступает в общую очередь для ожидания обслуживания в соответствующем канале обслуживания. Таким образом, каждая из моделей 1, 2 обслуживающего прибора первой фазы может быть в одном из четырех состояний: занята начальным обслуживанием заявки, занята заявкой, ожидающей обслуживания второй фазы, занята повторным обслуживанием заявки, свободна. Модель 3 обслуживающего прибора второй фазы может быть в одном из двух состояний: занята обслуживанием заявки, свободна.
Заявки (требования) принимаются к обслуживанию тогда, когда есть свободные места в любой из моделей 12, 13 мест очереди.
Модель 1 или 2 обслуживающего прибора первой фазы и модель 3 обслуживающего прибора второй фазы считаются свободными, когда триггеры 17, 18, 19, 34 и 35 находятся в нулевом состоянии.
Инвеpсные входы соответствующих элементов устройства означают, что срабатывание соответствующего элемента происходит в момент действия заднего фронта импульса, поступающего на соответствующий инверсный вход.
Формирователи 32 и 33 импульсов формируют короткие по длительности импульсы, аналогичные по параметрам тем, которые поступают в качестве заявок на информационный вход устройства.
Единичное состояние триггеров соответствует следующим состояниям устройства. В модели 1 или 2 обслуживающего прибора первой фазы: первого триггера 17 - в первой фазе начальное обслуживание заявки, второго триггера 18 - ожидание заявкой обслуживания второй фазы, третьего триггера 19 - в первой фазе повторное обслуживание заявки. В модели 3 обслуживающего прибора второй фазы: первого триггера 34 - обслуживание во второй фазе заявки с первого канала, второго триггера 35 - обслуживание во второй фазе заявки с второго канала.
Регистры 43 и 44 первой 12 или второй 13 модели мест очереди являются n-разрядными. Разряды этих регистров являются моделями мест очереди. Первый регистр 43 - модель очереди для первичных заявок, ожидающих начального обслуживания первой фазы, а второй регистр 44 - модель очереди для заявок, ожидающих повторного обслуживания первой фазы. Единичное состояние соответствующего разряда регистра соответствует состоянию нахождения заявки под соответствующим номером очереди при ожидании соответствующего обслуживания, начального или повторного. В регистрах 43 и 44 n-й, (n-1)-й,...,1-й разряды соответствуют 1-у, 2-у, . ..,n-у местам очереди, т.е. заявка с 1-го места очереди первой поступает на обслуживание из очереди. Для примера, для четырехразрядных регистров 43 и 44 соответствующие состояния 0110 и 0001 соответствуют ситуации, когда начального обслуживания ожидают заявки на втором и третьем местах очереди, а повторного - на первом месте очереди.
В первой 12 или второй 13 модели мест очереди резервируется последнее место очереди для заявки, находящейся на обслуживании второй фазы, тем, что при заполнении n-1 первых мест очереди на блокирующем выходе 3 модели 12 или 13 (т.е. на выходе элемента И-НЕ 52) формируется нулевой потенциал, запрещающий блоку 6 распределения заявок направлять заявки в соответствующий канал обслуживания и разрешающий направлять заявки в другой канал обслуживания. Длительность задержки элементов 45 и 46 меньше длительности импульсов, поступающих на вход 14 устройства.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии все триггеры 17, 18, 19, 34 и 35 находятся в нулевом состоянии. Заявки поступают на информационный 14 вход устройства и далее на элементы И 8-11. При наличии в моделях 12 и 13 мест очереди свободных мест на их выходах 3 формируются единичные потенциалы, закрывающие элементы И 9 и 10 и открывающие элементы И 8 и 11. В зависимости от состояния управляющего триггера 7, в которое он устанавливается с определенной вероятностью сигналами, поступающими на управляющие входы 15 и 16 устройства, заявка поступает либо в первый, либо во второй канал через соответствующий элемент И 8 или 11.
Если соответствующая модель 1 или 2 занята предыдущей заявкой, начально или повторно обслуживаемой в первой фазе или ожидающей обслуживания второй фазы, то очередная заявка проходит через открытый единичным потенциалом с выхода элемента ИЛИ 31 элемент И 24 на выход 1 модели 1 или 2 и далее на вход 1 соответствующей модели 12 или 13 мест очереди, где она записывается в ближайшее к выходу из очереди место этой очереди, т.е. переводит в единичное состояние соответствующий разряд регистра 43. Если соответствующая модель 1 или 2 свободна, то очередная заявка проходит через элементы ИЛИ 28 и И 20 и переводит триггер 17 в единичное состояние, чем открывается элемент И 21. В момент окончания обслуживания заявки в первой фазе с соответствующего выхода 1 или 2 блока 4 генераторов случайных импульсов обслуживания первой фазы следует импульс, проходящий через элемент И 21 на входы 1 элементов И 23 и ИЛИ 29 и обнуляющий триггер 17. Если модель 3 обслуживающего прибора второй фазы свободна, т.е. на выходе элемента ИЛИ 40 формируется нулевой потенциал, то импульс окончания начального обслуживания заявки в первой фазе через элементы ИЛИ 29 и И 38 или И 39 переводит в единичное состояние соответствующий триггер 34 или 35, что означает постановку на обслуживание второй фазы заявки, прошедшей начальное обслуживание первой фазы. Если модель 3, оказывается занятой, то единичный сигнал от элемента ИЛИ 40 закрывает элементы И 38 и 39 и открывает элемент И 23, чем пропускает импульс с выхода элемента И 21 на инверсный единичный вход триггера 18, который вследствие этого переводится в единичное состояние, что сигнализирует о нахождении в данной модели 1 или 2 заявки, ожидающей освобождения модели 3. В момент окончания обслуживания второй фазы на соответствующем выходе 1 или 2 блока 5 генераторов случайных импульсов обслуживания второй фазы формируется импульс, который проходит через соответствующий элемент И 36 или 37 на вход 7 соответствующей модели 1 или 2, а затем обнуляет соответствующий триггер 34 или 35. Импульс на входе 7 модели 1 или 2 является сигналом, сигнализирующим об окончании обслуживания заявки во второй фазе и о поступлении этой заявки на повторное обслуживание первой фазы в соответствующую модель 1 или 2. Этот импульс, если соответствующая модель 1 или 2 занята, через элемент И 26 поступает на выход 2 модели 1 или 2 и записывает единицу в соответствующий разряд регистра 44, т.е. проимитирована постановка в очередь заявки, которая должна пройти повторное обслуживание первой фазы. Если соответствующая модель 1 или 2 свободна в этом случае, то импульс заявки с входа 7 модели 1 или 2 через элементы ИЛИ 30 и И 25 переводит в единичное состояние триггер 19, что сигнализирует о состоянии повторного обслуживания первой фазы заявки в соответствующей модели 1 или 2. В момент окончания повторного обслуживания заявки в первой фазе триггер 19 обнуляется импульсом с соответствующего выхода 1 или 2 блока 4.
В функционировании устройства предусмотрены также следующие ситуации.
При наличии в соответствующей модели 12 или 13 заявки, ожидающей начального или повторного обслуживания, и при освобождении соответствующей модели 1 или 2 на выходе элемента ИЛИ 31 формируется нулевой потенциал, вследствие чего формирователь 33 импульсов, вырабатывает импульс, который поступает на входы 1 элементов И 41 и 42 соответствующей модели 12 или 13. Если в модели 12 или 13 первой в очереди находится заявка, ожидающая начального обслуживания, то единичным потенциалом с n-го выхода регистра 43 открывается элемент И 41, а если повторного, то единичным потенциалом с n-го выхода регистра 44 открывается элемент И 42. Поэтому в этом случае импульс с выхода формирователя 33 через соответствующий элемент И 41 или 42 проходит на входы 2 соответственно элемента ИЛИ 28 или 30 и далее элемента И 20 или 25, чем переводится соответствующий триггер 17 или 19 в единичное состояние. Этим проимитировано поступление заявки из очереди на соответственно начальное или повторное обслуживание первой фазы.
Допускают теперь, что в модели 3 во второй фазе обслуживалась заявка с первого канала обслуживания, а в модели 2 нет заявки, ожидающей обслуживания второй фазы. В этом случае на выходе 4 модели 2 формируется единичный потенциал, открывающий в модели 1 элемент И 22. В момент окончания обслуживания заявки с первого канала в модели 3 на выходе 1 формируется импульс, который через элементы И 22 и ИЛИ 27 обнуляет триггер 18 модели 1, вследствие чего на выходе формирователя 32 и, следовательно, на выходе 5 модели 1 сформирован импульс, имитирующий собой заявку, поступающую на обслуживание второй фазы. Если в этом случае в модели 2 находится заявка, ожидающая обслуживание второй фазы, то элемент И 22 модели 1 закрыт и заявка из модели 1 на обслуживание второй фазы не поступает. Заявка будет считана из модели 2, так как импульс с выхода 1 модели 3 в этом случае поступает на вход 6 модели 2, где обнуляет триггер 18, вследствие чего по аналогии с моделью 1 заявка из модели 2 поступает на обслуживание второй фазы в модель 3. Взаимодействие модели 2 с моделью 3 в вышеприведенных ситуациях симметрично относительно взаимодействия модели 1 с моделью 3.
При заполнении в модели 12 или 13 n-1 мест очереди на выходе элемента И-НЕ 52 соответствующей модели 12 или 13 формируется нулевой потенциал, открывающий соответствующий элемент И 9 или 10 и запирающий соответствующий элемент И 8 или 11 блока 6 распределения заявок, вследствие чего заявки, направленные в первый или второй канал, перераспределяются соответственно в противоположный канал.
Функционирование первой 12 или второй 13 модели мест очереди осуществляется следующим образом. Для наглядности рассмотрим случай, когда в модель 12 или 13 поступает заявка на вход 1, т.е. ожидающая начального обслуживания, а в самой модели находится одна заявка, ожидающая повторного обслуживания. Вследствие этого все разряды регистров 43 и 44 находятся в нулевом состоянии, кроме n-го разряда регистра 44, хранящего единичный потенциал. В этом случае на выходе элемента ИЛИ 51n сформирован единичный потенциал, закрывающий элементы И 47n и 48n и открывающий элементы И 47n-1 и 48n-1. Остальные элементы И 471 - 47n-2 и 481 - 48n-2 закрыты нулевыми потенциалами с выходов соответствующих элементов И 522 - 51n-1. Таким образом, импульс заявки поступает через элементы задержки 45, И 47n-1 и ИЛИ 49n-1 на (n-1)-й вход (разряд) регистра 43, в который и будет записан. Наличие обратных связей с выходов регистров 43 и 44 на входы 1 соответствующих элементов И 491 - 49n и 501 - 50n обусловлено перезаписью информации, хранящейся в этих регистрах, так как по импульсу записи, поступающему на инверсный вход записи этих регистров, происходит запись в них информации в параллельном коде. Запись информации в регистр 44 происходит аналогично, как и в регистр 43.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания | 1988 |
|
SU1603397A1 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1987 |
|
SU1481790A1 |
Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания | 1989 |
|
SU1649563A1 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1989 |
|
SU1730643A1 |
Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания | 1987 |
|
SU1451720A1 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1986 |
|
SU1388885A1 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1990 |
|
SU1784994A1 |
Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами | 1985 |
|
SU1305706A1 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1989 |
|
SU1691850A2 |
Устройство для моделирования систем массового обслуживания | 1988 |
|
SU1552196A1 |
Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса распределения и обслуживания заявок между каналами схемы массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования начального обслуживания заявок первой фазы и повторного обслуживания заявок первой фазы после обслуживания второй фазы. Достижение цели изобретения обеспечивается введением в устройство первой и второй моделей мест, каждая из которых включает регистры, элементы задержки, группы элементов И, ИЛИ, элемент ИЛИ, два элемента И и элемент И - НЕ. Сущность изобретения состоит в моделировании случайных интервалов начального и повторного обслуживания первой фазы в каждом из двух независимых каналов обслуживания и случайных интервалов обслуживания второй фазы и третьем канале обслуживания, являющимся общим и промежуточным для первых двух каналов обслуживания, с созданием общих очередей для заявок, ожидающих начального и повторного обслуживания первой фазы. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания | 1989 |
|
SU1649563A1 |
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
Авторы
Даты
1994-09-30—Публикация
1991-03-05—Подача