УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СУДОХОДНЫХ ШЛЮЗОВ Российский патент 2005 года по МПК G06N1/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании процессов функционирования двухкамерных судоходных шлюзов при различных стратегиях движения судов через двухкамерный судоходный шлюз с учетом динамики и специфики их применения, а также длин очередей судов в верхнем и нижнем бьефах.

Из уровня техники известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СМО), содержащее элемент И, триггер, три элемента ИЛИ, четыре генератора импульсов со случайным интервалом следования и блок счетчиков [1]. Устройство позволяет моделировать СМО с высоким качеством обслуживания. Заявка, обслуженная с высоким качеством, покидает устройство, заявка с низким качеством обслуживания повторяет или весь цикл или только один этап обслуживания.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать процессы формирования и управления очередью судов в верхнем и нижнем бьефах двухкамерного шлюза, а также процессы случайного выбора диспетчером центрального пульта управления двухкамерным шлюзом различных стратегий шлюзования (обслуживания) судов и процессы их непосредственного шлюзования.

Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов [2], содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по девятый элементы И, с первого по третий элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов и элемент индикации, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента индикации и первым входом первого элемента И, выходы четвертого, пятого, шестого, девятого элементов И подключены к первому, второму, третьему, четвертому входам первого элемента ИЛИ соответственно, вход установки в "0" первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а вход установки в "1" которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, каждая из которых включает элемент ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов и генератор случайных импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, модель светофоров верхнего бьефа, модель светофоров нижнего бьефа, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, модель камеры шлюза, включающую первый элемент ИЛИ, элемент И, с первого по шестой генераторы случайных импульсов, выходы первого и второго генераторов случайных импульсов подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ соответственно, выходы третьего и четвертого генераторов случайных импульсов соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, с входами установки в "1" триггера моделей светофоров верхнего и нижнего бьефов соответственно, выходы пятого и шестого генераторов случайных импульсов подключены к входам установки в "0" триггеров моделей светофоров верхнего и нижнего бьефов соответственно, вторые входы второго и третьего элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно подключены к выходам элементов ИЛИ моделей верхнего и нижнего бьефов, к первому и второму входам второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход второго элемента И также подключен к инверсным входам четвертого и пятого, к первым прямым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход четвертого элемента И также соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" второго триггера, прямой выход которого соединен с первым прямым входом четвертого и вторым прямым входом седьмого элемента И, а инверсный выход второго триггера подключен к первому прямому входу пятого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с первыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входом останова первого и входом запуска второго генераторов случайных импульсов соответственно, выход второго элемента И подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента ИЛИ, к входу установки в "1" второго триггера и к первому входу элемента И модели камеры шлюза, выход третьего элемента И подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И также соединен с инверсными входами шестого и девятого, с вторыми прямыми входами пятого и восьмого, с третьим прямым входом седьмого элементов И, выход восьмого элемента И соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов ИЛИ, с первым входом восьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом девятого элемента И, выход восьмого элемента ИЛИ подключен к входу установки в "0" третьего триггера, прямой выход которого соединен с прямым первым входом девятого и прямым третьим входом восьмого элементов И, а инверсный выход третьего триггера подключен к второму прямому входу шестого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к входу останова второго генератора случайных импульсов, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, и вторым входом элемента И модели камеры шлюза, с входом установки в "1" третьего триггера, выход первого элемента ИЛИ модели камеры шлюза соединен с вторыми прямыми входами четвертого и девятого элементов И, с третьими прямыми входами пятого и шестого и с четвертыми входами седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, выход элемента И модели камеры шлюза подключен также к пятому входу первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, модель камеры шлюза содержит также второй и третий элементы ИЛИ, с первого по шестой блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает с первого по четвертый элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки, первый и второй триггеры, дифференцирующую цепочку, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в "1" первого триггера, а через элемент задержки к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого подключен через дифференцирующую цепочку к первому входу третьего элемента И и к входу установки в "0" первого триггера, прямой выход которого соединен с инверсным входом второго и первым входом четвертого элементов И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к прямому выходу второго триггера, вход установки в "0" которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выходы первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом подключен к второму входу четвертого элемента И и входам установки в "0" вторых триггеров первого и второго блоков отказов и восстановлений соответственно, выходы элементов ИЛИ которых соединены с входами запуска третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "1" вторых триггеров первого и второго блоков отказов и восстановлений соответственно, выходы первых элементов И которых соединены с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ модели камеры шлюза соответственно, вторые входы которых подключены к выходу элемента И модели камеры шлюза, а выходы которых соединены с входами останова третьего и четвертого генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к вторым входам четвертых элементов И и входам установки в "0" вторых триггеров третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно, входы установки в "1" которых соединены с выходами пятого и шестого генераторов случайных импульсов соответственно, входы запуска которых подключены к выходу элемента ИЛИ, а останова к выходам первых элементов И третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно, выходы пятого и шестого генераторов случайных импульсов также соединены с вторыми входами четвертых элементов И и входами установки в "0" вторых триггеров пятого и шестого блоков отказов и восстановлений соответственно, входы установки в "1" которых подключены к выходам первого и второго генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, входы запуска которых соединены с выходами элементов ИЛИ пятого и шестого блоков отказов и восстановлений соответственно, а входы останова первого и второго генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза подключены к выходам первых элементов И пятого и шестого блоков отказов и восстановлений соответственно.

Однако данное устройство не позволяет моделировать процессы вероятностного распределения судов на шлюзование между камерами и дискретного их переключения в двухкамерных шлюзах в зависимости от длины очереди судов в подходных каналах.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности моделирования, расширении функциональных возможностей и области применения устройства за счет имитации процессов вероятностного распределения судов на шлюзование между камерами и дискретного их переключения в двухкамерных шлюзах в зависимости от длины очереди судов в подходных каналах.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство для моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов, содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по девятый элементы И, с первого по третий элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов и элемент индикации, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента индикации и первым входом первого элемента И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом установки в "0" первого триггера, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход первого генератора случайных импульсов подключен к входу установки в "0" второго триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, а единичный выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, выход второго генератора случайных импульсов соединен с входом установки в "0" третьего триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, единичный выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с прямыми входами восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "1" второго и третьего триггеров соответственно, инверсные входы восьмого и девятого элементов И соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых подключены к вторым входам седьмого и шестого элементов И соответсвенно, выходы которых соединены с входами запуска первого и второго генераторов случайных импульсов соответственно, входы останова которых подключены к входам установки в "0" третьего и второго триггеров соответственно, модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, каждая из которых включает элемент ИЛИ, дешифратор, реверсивный счетчик импульсов, генератор случайных импульсов, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, причем разрядные выходы реверсивного счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ этих моделей, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, первая и вторая модели переключения камер шлюза, каждая из которых включает с первого по четвертый элемент И, первый элемент ИЛИ и первый триггер, единичный выход которого подключен к инверсному входу первого и к первому входу второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, N₁-й выход дешифратора моделей верхнего и нижнего бьефов (где N₁=N₂/2) N₂=2ⁿ, n - число входов дешифратора) соединены с входами установки в “1” первого триггера соответственно первой и второй моделей переключении камер шлюза, первые входы третьих элементов И которых подключены к выходам элемента ИЛИ моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, вторые входы третьих элементов И первой и второй модели переключения камер шлюза соединены с выходами первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, первые входы третьих элементов И первой и второй моделей переключения камер шлюза подключены и к инверсному входу восьмого и девятого элементов И соответственно модели центрального пульта управления шлюзом, модель светофоров первой камеры шлюза, модель светофоров второй камеры шлюза, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, первая и вторая модели регистрации очереди судов, каждая из которых включает с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход второго и третьего элементов И соединен с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ соответственно, модель разделения импульсов, включающая триггер, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, причем выход первого элемента И соединен с входом установки в "0" триггера и первым входом элемента ИЛИ, а через первый элемент задержки с входом установки в "1" триггера и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки подключен к прямому входу второго элемента И, инверсный вход которого соединен с единичным выходом триггера, который подключен к второму входу первого элемента И первой и второй моделей регистрации очереди судов соответственно, модель камер шлюза, включающую элемент И, причем первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом, элемент задержки, модель первой камеры шлюза и модель второй камеры шлюза, каждая из которых включает первую, вторую и третью модели обслуживающего прибора, причем каждая первая модель обслуживающего прибора содержит триггер, элемент И, генератор случайных импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к входу запуска генератора случайных импульсов и к входу установки в "0" триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И, каждая вторая модель обслуживающего прибора содержит генератор случайных импульсов, первый и второй элементы И, триггер, элемент ИЛИ, элемент задержки, причем выход элемента задержки соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу установки в "0" триггера и входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера, единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента И второй модели обслуживающего прибора, к третьему входу элемента И первой модели обслуживающего прибора, выход элемента ИЛИ и выход генератора случайных импульсов вторых моделей обслуживающего прибора соединен с входами установки в "1" и в "0" триггера моделей светофоров первой и второй камер шлюза соответственно, каждая третья модель обслуживающего прибора содержит элемент И, триггер, генератор случайных импульсов, вход запуска которого подключен к входу установки в "0" триггера и к выходу элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера, вход установки в "1" которого подключен к выходу генератора случайных импульсов, а единичный выход триггера соединен с четвертым входом элемента И первой модели обслуживающего прибора, выход элемента И модели камер шлюза соединен через элемент задержки этой же модели с третьим входом первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, с входом останова генератора случайных импульсов первых моделей обслуживающего прибора, выходы которых соединены через элементы задержки первой и второй моделей регистрации очереди судов соответственно с входом установки в "1" триггера первых моделей обслуживающего прибора соответственно, а также с входом элемента задержки вторых моделей обслуживающего прибора соответственно, выходы генераторов случайных импульсов которых подключены к вторым входам элементов И третьих моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза соответственно, выходы генераторов случайных импульсов третьих моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза подключены к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, выходы генераторов случайных импульсов первых моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза подключены к первому и второму входам элемента И модели разделения импульсов соответственно, выход элемента ИЛИ модели разделения импульсов соединен с вторыми входами первых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов, с вторыми входами элементов ИЛИ вторых моделей обслуживающего прибора, единичный выход триггера модели разделения импульсов подключен к вторым входам первых элементов И первой и второй моделей регистрации очереди судов, к вторым входам первых элементов И вторых моделей обслуживающего прибора, выход второго элемента И модели разделения импульсов соединен с вторым входом элемента или второй модели обсуживающего прибора модели второй камеры шлюза, третьими входами первых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов, выходы вторых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов подключены к вычитающим входам реверсивных счетчиков моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, единичный выход второго триггера модели центрального пульта управления шлюзом подключен к второму входу второго и первому входу третьего элементов И первой моделей регистрации очереди судов, единичный выход третьего триггера модели центрального пульта управления шлюзом соединен с вторым входом второго и первым входом третьего элементов И второй модели регистрации очереди судов, выход первого генератора случайных импульсов подключен к входу останова второго генератора импульсов случайных импульсов, а выход второго генератора случайных импульсов соединен с входом останова первого генератора импульсов модели центрального пульта управления шлюзом, выход первого элемента ИЛИ первой модели регистрации очереди судов подключен к второму входу третьего элемента И второй модели регистрации очереди судов, выход первого элемента ИЛИ которой соединен с вторым входом третьего элемента И первой модели регистрации очереди судов, введены в первую и вторую модели переключения камер шлюза пятый, шестой и седьмой элементы И, второй элемент ИЛИ, мультиплексор и второй триггер, единичный и нулевой входы которого являются соответственно входами вероятностного распределения судов между камерами шлюза, причем прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов И соответственно, первый прямой вход первого и вторые входы четвертого, пятого и первый вход шестого элементов И объединены и подключены к выходам третьего элемента И, выход шестого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых подключены к первому входу седьмого и второму входу второго элементов И соответственно, выходы с (N₁-1)-го по второй дешифратора моделей верхнего и нижнего бьефов (где N₁=N₂/2) N₂=2ⁿ, n - число входов дешифратора) соединены с информационными входами мультиплексора соответственно первой и второй моделей переключении камер шлюза, выход которого подключен к входу установки в "0" первого триггера этих моделей, адресный вход мультиплексора является управляющим входом устройства, вторые, третьи и четвертые входы шестого и седьмого элементов И первой и второй моделей переключения камер соединены с единичными выходами триггеров первой, второй и третьей моделей обслуживающего прибора модели первой камеры шлюза соответственно, выходы седьмых элементов И первой и второй моделей переключения камер подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ первой модели обслуживающего прибора модели первой камеры шлюза соответственно, прямые второй, третий и четвертый входы первого элемента И и третий, четвертый и пятый входы второго элемента И первой и второй моделей переключения камер шлюза соединены с единичными выходами триггеров первой, второй и третьей моделей обслуживающего прибора модели второй камеры шлюза соответственно, выходы вторых элементов И первой и второй моделей переключения камер подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ первой модели обслуживающего прибора модели второй камеры шлюза соответственно.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается дополнительным введением в первую и вторую модели переключении камер шлюза мультиплексора, второго триггера, второго элемента ИЛИ и трех элементов И и соответствующими функциональными связями с остальными элементами устройства, что соответствует критерию новизны.

Поиск технических решений в научно-технической литературе и смежных областях техники не выявил решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, что соответствует критерию изобретательский уровень.

На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит модель 1 центрального пульта управления шлюзом, включающую первый 2 триггер, первый 3, второй 4, третий 5 элементы И, первый 6, второй 7, генераторы случайных импульсов, четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 элементы И, элемент 14 индикации, первый 15, второй 16, третий 17 элементы ИЛИ, второй 18, третий 19 триггеры, модель верхнего 20 и нижнего 20а бьефов (МВД и МНЕ), включающие генератор 21 случайных импульсов, реверсивный счетчик 22 импульсов, дешифратор 23, элемент ИЛИ 24, первую 25 и вторую 25а модели переключения камер шлюза, включающие мультиплексер 26, первый 27, второй 28, третий 29, четвертый 30, пятый 31, шестой 32 элементы И, первый 33, второй 34 триггеры, входы 35 и 36 вероятностного распределения судов между камерами шлюза, седьмой 37 элемент И, первый 38, второй 39 элементы ИЛИ, адресный вход 40 мультиплексора, первую 41 и вторую 41 а модели регистрации судов, включающие первый 42, второй 43, третий 44 элементы И, первый 45, второй 46 элементы ИЛИ, и элемент задержки 47, модель камер шлюза 48, включающую элемент И 49, элемент задержки 50, модель первой 51 и второй 51 а камер шлюза и модель разделения импульсов 52, которая содержит первый 53, второй 54 элементы И, первый 55, второй 56 элементы задержки, триггер 57 и элемент ИЛИ 58, причем каждая из моделей 51 (51a) включает модель первого 59 (59а), второго 60 (60а), третьего 61 (61a) обслуживающих приборов и модель 62 (62а) светофоров камеры шлюза, причем каждая модель 59 (59а) содержит триггер 63, элемент И 64, генератор 65 случайных импульсов и элемент ИЛИ 66, каждая модель 60 (60а) включает элемент задержки 67, первый 68, второй 69 элементы И, элемент ИЛИ 70, генератор случайных импульсов 71 и триггер 72, каждая модель 61 (61a) содержит триггер 73, элемент И 74 и генератор случайных импульсов 75, каждая модель 62 (62а) включает первый 76, второй 77 элементы индикации и триггер 78. Вспомогательные обозначения на чертеже с 79 по 92 приведены для облегчения чтения схемы устройства, представленной на двух страницах.

Генераторы 6, 7 модели 1 формируют одиночные импульсы, которые появляются после запуска на выходе через случайный временной интервал, распределенный по одинаковым или различным законам распределения. Генераторы 21 моделей 20, 20а формируют случайные импульсные последовательности, интервалы между импульсами которых распределены по определенным (различным или одинаковым) законам. Генераторы 65, 71, 75 моделей 51 и 51a формируют одиночные импульсы, которые появляются на выходе после запуска через случайные временные интервалы, распределенные по принятым законам выполнения операций на шлюзах.

В модели 1 вход установки в"1" триггера 2 соединен с первыми входами элементов И 4, И 5, с выходом элемента И 3, первый вход которого подключен к элементу индикации 14 и прямому выходу триггера 2, второй вход - к выходу элемента ИЛИ 16. Вход установки в "0" триггера 2 соединен с выходом элемента ИЛИ 15, первый, второй и третий входы которого подключены к выходу элементов И 8, И 9 модели 1, элемента задержки 43 модели 41 соответственно. Выходы элементов И 4, И 5 модели 1 соединены вторыми входами элементов И 11, И 10, первые входы которых подключены к нулевым выходам триггеров 19, 18 соответственно, а выход которых соединены с входами запуска генераторов 6, 7 соответственно, входы останова которых подключены к входам установки в "0" триггеров 19, 18 соответственно. Выход генератора 6 соединен с входом останова генератора 7, входом установки в "0" триггера 18, с первым входом элемента И 49 модели 48 и с вторым входом элемента И 29 модели 25. Выход генератора 7 подключен к входу останова генератора 6, входу установки в "О" триггера 19, второму входу элемента И 49 модели 48 и второму входу элемента И 29 модели 25 а. Единичные выходы триггеров 18 и 19 соединены с вторыми входами элементов И 43 и 44 моделей 41 и 41a соответственно, с первыми входами элементов И 8, И 9 модели 1 соответственно, вторые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ 17, а выходы которых соединены с прямыми входами элементов И 12 и И 13 соответственно, инверсные входы которых подключены к вторым входам элементов И 4, И 5 соответственно, выходы которых соединены с входами установки в "1" триггеров 18, 19 соответственно. Выходы генераторов 21 моделей 20 и 20а подключены к суммирующим входам реверсивных счетчиков импульсов 22, вычитающие входы которых соединены с выходами элементов ИЛИ 46 моделей 41 и 41а соответственно, а разрядные выходы которых - к соответствующим входам дешифраторов 23, выходы которых соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ 24 моделей 20 и 20а соответственно. Выходы N₁-e дешифраторов 23 моделей 20 и 20а подключены к входам установки в "1" триггеров 33 моделей 25 и 25а соответственно. Выходы с N₁-1 до второго включительно дешифраторов 23 моделей 20 и 20а соединены с входами мультиплексоров 26 моделей 25 и 25а соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "0" триггеров 33 моделей 25 и 25а соответственно. Единичные выходы триггеров 33 моделей 25 и 25а соединены с инверсными входами элементов И 27 и первыми входами элементов И 28 соответственно. Выходы элементов ИЛИ 24 моделей 20 и 20а подключены к вторым входам элементов И 4 и И 5 соответственно модели 1, к первым входам элементов И 29 моделей 25 и 25 а соответственно, выходы которых соединены с прямыми входами элементов И 27 и первыми входами элементов И 30, И 31, И 32 соответственно. Единичные и нулевые выходы триггеров 34 моделей 25 и 25а подключены к первым входам элементов И 30, И 31 соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами элементов ИЛИ 38, 39, первые входы которых подключены к выходам элементов И 27, И 32 соответственно, а выходы которых подключены к первому входу элемента И 37 и второму входу элемента И 28 соответственно, выходы которых соединены с первыми входам элементов И 66 моделей 59 и 59а соответственно. Вторые, третьи и четвертые выходы элементов И 32, И 37 моделей 25 и 25а подключены к единичным выходам триггеров 63, 72, 73 модели 51 соответственно. Прямые второй, третий, четвертый входы элементов И 27 и третий, четвертый и пятый входы элемента И 28 моделей 25 и 25а соединены с единичными выходами триггеров 63, 72, 73 модели 51а соответственно. Выходы элементов ИЛИ 66 моделей 59 и 59а подключены к первым входам элементов И 64 соответственно, вторые входы которых соединены с единичными выходами триггеров 63 соответственно, а выходы которых подключены к входам установки в "0" триггеров 63 и входам запуска генераторов 65 этих моделей соответственно. Входы установки в "1" триггеров 63 моделей 59 59а, соединены с выходами элементов задержки 47 и первыми входами элементов И 42 моделей 41 и 41a соответственно, выходы которых подключены к первым входам элементов ИЛИ 45, выходы которых соединены с первыми входами элементов И 43, выходы которых подключены к первым входам элементов ИЛИ 46 моделей 41 и 41a соответственно. Вторые входы элементов ИЛИ 46 моделей 41 и 41a соединены с выходами элементов И 44, вторые входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ 45 моделей 41 а и 41 соответственно. Выход элемента И 49 модели 48 соединен через элемент задержки 50 с входами останова генераторов 65 моделей 59 и 59а, выходы которых подключены к входам элементов задержки 47 моделей 41 и 41а соответственно, к первому и второму входам элемента И 53 модели 52 соответственно и через элементы задержки 67 моделей 60 и 60а к первым входам элементов И 68 соответственно, вторые входы которых соединены с единичным выходом триггера 57 модели 52 и с вторыми входами элементов И 42 моделей 41 и 41a соответственно. Выход элемента И 53 модели 52 подключен к входу установки в "0" триггера 57 и к первому входу элемента ИЛИ 58, второй вход которого соединен с входом установки в "1" триггера 57 и с выходом элемента задержки 55, вход которого подключен к выходу элемента И 53. Выход элемента ИЛИ 58 подключен к второму входу элемента ИЛИ 70 модели 60 и к вторым входам элементов ИЛИ 45 моделей 41 и 41а соответственно и к входу элемента задержки 56, выход которого соединен с прямым входом элемента И 54, инверсный вход которого подключен к единичному выходу триггера 57, а выход элемента И 54 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 70 модели 60а и с третьими входами элементов ИЛИ 45 моделей 41 и 41 а соответственно. Выходы элементов ИЛИ 70 моделей 60 и 60а подключены к входам установки в "1" триггеров 78 моделей 62 и 62а соответственно, прямые и инверсные выходы которых соединены соответственно с элементами индикации 76 и 77 моделей 62 и 62а соответственно, а входы установки в "0" которых подключены к выходам генераторов 71 моделей 60 и 60а и к входам установки в "1" триггеров 72, единичные выходы которых соединены с третьими входами элементов И 64 моделей 59 и 59а соответственно, вторыми входами элементов И 69, первые входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ 70, выходы элементов И 69 соединены с входами установки в "0" триггеров 72 и входами запуска генераторов 71, выходы которых подключены к вторым входам элементов И 74 моделей 61 и 61a соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "0" триггеров 73, единичные выходы которых соединены с четвертыми входами элементов И 64 моделей 59 и 5 9а и с первыми входами элементов И 74 соответственно, а входы установки в "1" которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 17, к выходам генераторов 75 моделей 61 и 61а соответственно, входы запуска которых соединены с выходами элементов И 74 соответственно.

Устройство предназначено для решения следующей задачи. Двухкамерный судоходный шлюз в исходном состоянии находится в режиме ожидания, т.е. шлюзование судов не проводится. По мере поступления случайным образом сообщений от судов, входящих в верхний или в нижний бьеф, диспетчер центрального пульта управления двухкамерным шлюзом (ЦПУШ) формирует очереди судов в верхнем и (или) нижнем бьефах, анализирует состав очередей судов и выбирает соответствующую стратегию шлюзования судов (сверху-вниз или снизу-вверх). После анализа состава и длин очередей судов, находящихся в бьефах двухкамерного шлюза и выбора стратегии шлюзования диспетчер ЦПУШ выдает команду на подготовку камер шлюза к приему судна. Допустим, диспетчер выбрал стратегию шлюзования, начиная первым шлюзование сверху-вниз, а после пропуска всех судов из верхнего бьефа начинается пропуск судов из нижнего бьефа и т.д. По завершении подготовки камер двухкамерного шлюза к приему судов загорается сигнал светофора верхнего бьефа, разрешающий вход судам из верхнего бьефа в первую камеру шлюза, если длина очереди судов N_о меньше N₁, и в первую и во вторую камеры, если длина очереди судов N_o больше N₁, после этого суда входят в камеры шлюза, швартуются у стенки, закрываются верхние ворота камер шлюза и загорается сигнал светофора верхнего бьефа, запрещающий вход очередным судам в камеры шлюза. Далее проводится опорожнение камер шлюза, открытие нижних ворот камер шлюза, расчаливание и выход судов в нижний бьеф. Среднее время проведения этих операций у первой камеры больше, чем у второй камеры шлюза, поэтому скорости судопропуска у них различны.

После выхода последних судов из камер шлюза в нижний бьеф, диспетчер принимает решение о переводе шлюза в режим ожидания или выдает команду на шлюзование судов снизу-вверх и после завершения подготовки камер шлюза к приему судов загорается сигнал светофора нижнего бьефа, разрешающий вход судам из очереди нижнего бьефа в соответствующие камеры шлюза в зависимости от длины очереди судов. Суда из очереди нижнего бьефа входят в камеры шлюза, швартуются у стенки, закрываются нижние ворота камер шлюза и загорается сигнал светофора нижнего бьефа, запрещающий вход очередным судам в камеры шлюза. Далее проводится наполнение водой камер шлюза, открытие верхних ворот камер шлюза, расчаливание и выход судов из камер шлюза в верхний бьеф. После завершения выхода последних судов из камер в верхний бьеф шлюза диспетчер принимает решение и выдает команду на шлюзование судна сверху-вниз или переводит шлюз в режим ожидания. Далее процесс повторяется. Возможны и другие ситуации, некоторые из которых рассмотрены при описании работы устройства.

Однако часто возникает необходимость отключения 2-й камеры шлюза при уменьшении длины очереди не только до N₁-1, но и меньше, например, до N₁-S, где S - число, устанавливаемое на входе 40 устройства, соединенном с адресным входом мультиплексора 26. При этом адрес j на входе 40 означает подключение (j+1)-го выхода дешифратора 23 к нулевому входу триггера 33 моделей 25 и 25а. Максимальное число, устанавливаемое на входе 40 мультиплексора 26, равно N₁-2. В этом случае вторая камера шлюза будет выключаться сразу же после уменьшения очереди судов от величины N₁ до N₁-1. Это позволяет проводить исследование взаимозависимостей величин S (длины очереди судов и числа переключений камер), интенсивности входящего потока судов, распределения времени обслуживания в камерах шлюза и т.д. Кроме того, когда включены две камеры шлюза, то в реальной ситуации происходит вероятностное распределение судов на шлюзование между камерами в зависимости от длины очереди судов в подходных каналах, что необходимо учитывать в моделях. Вышеперечисленные процессы функционирования двухкамерных судоходных шлюзов при пропуске судов могут начинаться в случайные моменты времени и протекать случайные интервалы времени, распределенные по различным законам.

Задача устройства состоит в следующем. Моделируя с помощью устройства процессы функционирования двухкамерных судоходных шлюзов при разных стратегиях шлюзования и для различных законов распределения случайных временных интервалов их протекания, включая и переключение камер шлюза и вероятностное распределение между ними судов на шлюзование в зависимости от длины очереди судов в подходных каналах, с учетом динамики и специфики их применения и подсчитывая статистические характеристики этих процессов по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам устройства, можно оценивать различные вероятностно-временные статистические показатели двухкамерных судоходных шлюзов и рациональные длины очередей судов в подходных каналах шлюза, а также исследовать влияние на них основных эксплуатационно-технических характеристик двухкамерных судоходных шлюзов с учетом динамики и специфики их функционирования, обосновывать требования к ним и пути их обеспечения.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 2 модели 1 установлен в положение, при котором на первом входе элемента И 3 имеется разрешающее напряжение, а элемент индикации 14 показывает нахождение шлюза в режиме ожидания, триггеры 18,19 модели 1 установлены в положение, при котором на первом входе элементов И 8, И 9 отсутствует разрешающее напряжение, а на первом входе элементов И 10, И 11 модели 1 имеется разрешающее напряжение, на втором входе элемента И 43 и первом входе элемента И 44 моделей 41 и 41a имеется запрещающее напряжение. Триггер 33 моделей 25 и 25а установлен в положение, при котором элемент И 27 открыт по инверсному входу, элемент, И 28 закрыты по первому входу. Триггер 34 моделей 25 и 25а находится в одном из положений с определенной вероятностью. Триггер 78 моделей 62 и б2а установлен в положение, при котором на прямом выходе имеется разрешающее напряжение, что отображается на элементе индикации 76 моделей 62 и 62а (запрещающие сигналы светофоров). Триггер 63 моделей 59 и 59а, триггер 72 моделей 60 и 60а, триггер 73 моделей 61 и 61a установлены в положение, при котором на первых входах элементов И 74, вторых входах И 69 и И 64, а также на третьем и четвертом входах И 64 указанных моделей имеется разрешающее напряжение. Разрешающее напряжение с единичных выходов триггеров 64, 72, 73 модели 48 имеется на вторых, третьих и четвертых входах элементов И 32, И 37 моделей 25 и 25а соответственно. Разрешающее напряжение с единичных выходов триггеров 64, 72, 73 модели 48а имеется на втором, третьем и четвертом прямых входах элементов И 27, на третьем, четвертом и пятом входах элемента И 28 моделей 25 и 25а соответственно.

Триггер 57 модели 52 установлен в положение, при котором по второму входу элемент И 42 моделей 41 и 41a, элемент И 68 моделей 60 и 60а открыты, а по инверсному входу элемент И 54 модели 52 закрыт. Генераторы 6, 7 модели 1, генератор 21 моделей 20 и 20а, генераторы 65, 71, 75 моделей 51, 51a не запущены, реверсивные счетчики импульсов 22 моделей 20 и 20а обнулены.

Устройство может работать в режимах, реализующих следующие стратегии шлюзования; выбор стратегий шлюзования в зависимости от очереди судов в верхнем и нижнем бьефах; пропуск судов через двухкамерный шлюз "сверху-вниз", т.е. шлюзование судов из верхнего бьефа одной (первой) камерой с последующим включением другой (второй) камеры при достижении в очереди судов в верхнем бьефе N₀ ≥_{n1 и вероятностным распределением судов между камерами, выключением второй камеры щлюза при дискретном уменьшении судов в очереди до N0-S ≤ N1-1; пропуск судов через шлюз "снизу-вверх", т.е. шлюзование судов из нижнего бьефа в верхний одной (первой) камерой с последующим включением другой (второй) камеры при достижении в очереди судов в нижнем бьефе N0 ≤N1 и выключением второй камеры шлюза при уменьшении судов в очереди до N0 ≤N1-1; двустороннее движение судов через шлюз, т.е. поочередное шлюзование всех судов из верхнего бьефа сверху-вниз (или снизу-вверх из нижнего бьефа) с последующим переходом к шлюзованию снизу-вверх (или сверху-вниз). На шлюзование судна первой камерой затрачивается среднее время T1 (т.е. скорость шлюзования V1), а на шлюзование судна второй камерой затрачивается среднее время Т2 (т.е. скорость шлюзования V2), при этом соблюдается условие T1>Т2 (V1<V2). После включения устройства все ее триггеры устанавливаются в исходное состояние. На выходе триггера 2, подключенного к первому входу элемента И 3, имеется разрешающее напряжение, на единичных выходах триггеров 18, 19, подключенных к первым входам элементов И 8, И 9 модели 1 соответственно, к второму входу элемента И 43 и первому входу элемента И 44 моделей 41, 41а соответственно разрешающие напряжения отсутствуют, на нулевых выходах триггеров 18, 19, соединенных с первыми входами элементов И 10, И 11 имеется разрешающее напряжение. Такое состояние устройства соответствует нахождению шлюза в режиме ожидания. В дальнейшем функционирование устройства поддерживается автоматически после включения раздельно или одновременно генераторов 21 моделей 20, 20а.}

Работа устройства при шлюзовании судов из верхнего бьефа в нижний происходит следующим образом. Моделирование начинается с включения генератора 21 модели 20, (генератор 21 модели 20а выключен), который формирует последовательности случайных импульсов, адекватно отражающих законы поступления заявок на шлюзование от судов верхнего бьефа. Импульсы с выхода генератора 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика импульсов 22, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 23, число которых n, а число N₂=2ⁿ, которые подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 24. С помощью совокупности элементов: генератора 21, реверсивного счетчика 22, дешифратора 23 и элемента ИЛИ 24 модели 20 имитируется процесс организации очереди судов в верхнем бьефе длиной N₂. При наличии хотя бы единицы (одного судна) на первом выходе реверсивного счетчика импульсов 22 модели 20 появляется высокий потенциал, который через первый вход - первый выход дешифратора 23, поступает через элемент ИЛИ 24 модели 20 на второй вход элемента И 4 модели 1, открывая его, а также с выхода элемента ИЛИ 24 через первый вход элемента ИЛИ 16 поступает на второй вход открытого элемента И 3, и далее поступает на единичный вход триггера 2, переводя его в положение, при котором на его прямом выходе появляется низкий потенциал, элемент И 3 закрывается по первому входу, элемент индикации 14 фиксирует окончание нахождения шлюза в режиме ожидания.

Высокий потенциал с выхода элемента И 3 одновременно поступает на первый вход элементов И 4, И 5. Так как элемент И 5 по второму входу закрыт, потому что на выходе элемента ИЛИ 24 модели 20а нулевой потенциал, то на выходе элемента И 5 не будет сигнала и через элемент И 10 генератор 7 не будет запущен. Так как элемент И 4 по второму входу открыт, то сигнал (высокий потенциал), поступивший с выхода элемента И 3 на первый вход открытого элемента И 4 проходит через второй вход открытого элемента И 11 на вход запуска генератора 6. Через некоторое случайное время на выходе генератора 6 появляется одиночный импульс, имитирующий момент принятия решения и выдачи разрешения на шлюзование судов сверху-вниз диспетчером центрального пульта управления шлюзом. Импульс с выхода генератора 6 поступает на вход установки в "0" триггера 18 и переводит его в положение, при котором открывается по первому входу элемент И 8 модели 1, по второму входу элемент И 43 и по первому входу элемент И 44 модели 48, на вход останова генератора 7, на первый вход элемента И 49 модели 48, а также на второй вход открытого по первому входу элемента И 29 модели 25. В зависимости от длины очереди судов в верхнем бьефе функционирование устройства происходит следующим образом.

Если в очереди верхнего бьефа судов N₀<N₁, то работает только первая камера шлюза, так как после включения устройства триггер 33 модели 25 закрывает по первому входу элемент И 28 модели 25. Тогда импульс с выхода элемента И 29 модели 25 пройдет в зависимости от положения управляющего триггера 34 следующим образом: если на единичном выходе триггера 34 есть разрешающее напряжение, то через открытый элемент И 30, элемент ИЛИ 38 и И 37; если на единичном выходе триггера 34 нет разрешающего напряжения, то через открытый по инверсному входу элемент И 27, элемент ИЛИ 38, элемент И 37 модели 25 поступит на первый вход элемента ИЛИ 66 модели 59 и далее поступает через второй вход открытого по первому, третьему и четвертому входам элемента И 64 на вход установки в "0" триггера 63, переводит его в состояние, при котором элемент И 64 закрывается по первому входу, а также поступает на вход запуска генератора 65 модели 59, имитируя начало подготовки первой камеры шлюза к пропуску судов сверху-вниз.

Через некоторое случайное время, адекватное времени подготовки систем первой камеры шлюза к пропуску судов сверху-вниз, на выходе генератора 65 модели 59 появляется одиночный импульс, который через элемент задержки 47 модели 41 поступает на вход установки в "1" триггера 63 модели 59, переводя его в исходное состояние, открывая по первому входу элемент И 64 и также поступает на первый вход открытого по второму входу элемента И 42 модели 41 и далее через элемент ИЛИ 45, первый вход открытого по второму входу элемента И 43 и элемент ИЛИ 46 проходит на вычитающий вход реверсивного счетчика 22 импульсов модели 20, имитируя тем самым выход судна из очереди верхнего бьефа в первую камеру шлюза.

Импульс с выхода генератора 65 модели 59 также поступает на первый вход элемента И 53 модели 52, а через элемент задержки 67 модели 60 на первый вход открытого элемента И 68 модели 60 и далее через элемент ИЛИ 70 на вход установки в"1" триггера 78 модели 62, который переводит его в положение, при котором на его инверсном выходе появляется высокий потенциал и элемент индикации 77 имитирует разрешающий сигнал для входа очередного судна из верхнего бьефа в первую камеру. Импульс с выхода ИЛИ 70 также поступает через открытый элемент И 69 на вход установки в "0" триггера 72 модели 60, переводит его в состояние, при котором элемент И 69 по второму входу а элемент И 64 по третьему входу закрываются. Через некоторое случайное время после запуска генератора 71 модели 60, пропорциональное времени входа судна в первую камеру шлюза, швартовке судна и закрытия верхних ворот первой камеры шлюза, на выходе генератора 71 модели 60 появляется импульс, который поступит на вход установки в "0" триггера 78 модели 62 и переведет его в положение, при котором изменится отображение элементов индикации 76 и 77, соответствующее запрещающему сигналу светофора для входа судна в первую камеру шлюза. Импульс с выхода генератора 71 модели 60 также поступает на вход установки в "1" триггера 72 модели 60, переводя его в исходное состояние, открывая тем самым по третьему входу элемент И 64 модели 59 и открывает по первому входу элемент И 69 модели 60. Импульс с выхода генератора 71 также поступает на второй вход открытого элемента И 74 модели 61 и запускает генератор 75 модели 61, одновременно поступает на вход установки в "0" триггера 73, переводя его в положение, при котором элемент И 74 закрываются по первому входу и по четвертому входу элемент И 64. Через некоторое случайное время, адекватное времени опорожнения первой камеры шлюза, открытия нижних ворот, расчаливания судна и выхода в нижний бьеф, генератор 75 выдает одиночный импульс, который, поступая на вход установки в "1" триггера 73, переводит его в исходное состояние и элемент И 74 модели 61 открывается по первому входу, элемент И 64 модели 59 открывается по четвертому входу, также этот импульс поступает через первый вход элемента ИЛИ 17 модели 1 на вторые входы элементов И 8, И 9 модели 1. Так как элемент И 9 закрыт по первому входу запрещающим напряжением с триггера 19, а элемент И 8 открыт разрешающим напряжением с выхода триггера 18, то импульс с выхода элемента ИЛИ 17 пройдет через элементы И 8, первый вход элемента ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2 модели 1 и переведет его в состояние, при котором появляется высокий потенциал на первом входе элемента И 3 модели 1, т.е. устройство перешло в режим ожидания. Далее устройство работает автоматически при пропуске судов сверху-вниз, т. е. цикл повторяется. Если в очереди верхнего бьефа судов N₀ ≥_{N1, то в процесс шлюзования включается вторая камера и устройство работает следующим образом. Импульс с выхода генератора 75 модели 61, имитирующий выход судна из первой камеры шлюза в нижний бьеф, проходит элемент ИЛИ 17 модели 1 и поступает на второй вход открытого элемента И 8 модели 1, далее через элементы ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2 переводит его в положение, при котором открывается элемент И 3, высокий потенциал (сигнал) с выхода элемента ИЛИ 24 модели 20 пройдя через элементы И 3, И 4, И 11 модели 1 поступает на вход запуска генератора 6, на выходе которого через случайное время появляется импульс. Этот импульс поступает через второй вход открытого элемента И 29 модели 25 на первые входы элементов И 27, И 30, И 31, И 32. Так как в верхнем бьефе N0>N, то высокий потенциал с N1-го выхода дешифратора 23 модели 20 перебросит триггер 33 модели 25 в состояние, при котором элемент И 27 закрывается по инверсному входу, а элемент И 28 открываются по первому входу. Тогда импульс с выхода элемента И 29 модели 25 поступает на первый вход открытого элемента И 3 2, через элемент ИЛИ 39 и открытый элемент И 28 модели 25 на первый вход элемента ИЛИ 66 модели 59а, т.е. происходит включение второй камеры шлюза, и она начинает функционировать аналогично первой, описанной выше. Одновременно импульс с выхода элемента И 29 модели 25 поступает через открытый элемент И 30 модели 25, если на единичном выходе триггера 34 имеется разрешающее напряжение, далее через элементы ИЛИ 38 и И 37 на первый вход элемента ИЛИ 66 модели 59, т.е. происходит включение первой камеры шлюза. Если на единичном выходе триггере 34 нет разрешающего напряжения, то первая камера шлюза не запускается, т.е. управляющий триггер 34 совместно с элементами И 30 и И 31 модели 25 имитируют вероятностное распределение судов между камерами и включение (выключение) первой камеры шлюза при длине очереди N0>N1. Таким образом реализуется включение второй камеры двухкамерного шлюза и совместное функционирование двух камер шлюза одновременно при шлюзовании судов сверху-вниз.}

При уменьшении очереди судов N₀ до N₁-1 происходит обратное переключение камер шлюза, т.е. после шлюзования N₁ судна функционирование второй камеры шлюза прекращается, первая камера продолжает шлюзование. Это достигается тем, что под действием высокого потенциала, появившегося на N₁-1-м выходе дешифратора 23 модели 20, и поступившего на вход установки в "0" триггера 33 модели 25, который перебрасывает его в состояние, при котором открывается элемент И 27 и закрываются по первому входу элементы И 28 модели 25. Далее устройство работает аналогично описанному.

При шлюзовании из очереди верхнего бьефа последнего судна устройство работает следующим образом. Импульс с выхода генератора 65 модели 59 через элемент задержки 47 модели 41, элементы И 42, ИЛИ 45, И 43, ИЛИ 46 модели 41 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 22 модели 20, в результате чего на выходе элемента ИЛИ 24 модели 20 будет нулевой потенциал и элемент И 12 модели 1 откроется по инверсному входу. Этот же импульс с выхода генератора 65 модели 59, пройдя, как было описано выше, путь по элементам моделей 60, 61, 1, поступит через элемент ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2 модели 1 и переведет его в исходное состояние. Кроме того, этот же импульс проходит элемент И 12 и поступит на вход установки в "1" триггера 18 модели 1 и перебросит триггер 18 в исходное состояние. Таким образом устройство перешло в режим ожидания.

Работа устройства при шлюзовании судов из нижнего в верхний бьеф происходит следующим образом. Моделирование начинается с включения генератора 21 модели 20а, (генератор 21 модели 20 выключен), который формирует последовательности случайных импульсов, адекватно отражающих законы поступления заявок на шлюзование от судов нижнего бьефа. Импульсы с выхода генератора 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 22, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 23, число которых n, а число N₂=2ⁿ, которые подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 24. С помощью совокупности элементов: генератора 21, реверсивного счетчика 22, дешифратора 23 и элемента ИЛИ 24 модели 20а имитируется процесс организации очереди судов в нижнем бьефе длиной N₂. При наличии хотя бы единицы (одного судна) на первом выходе реверсивного счетчика 22 модели 20а появляется высокий потенциал, который через первый вход - первый выход дешифратора 23, поступает через элемент ИЛИ 24 модели 20а на второй вход элемента И 5 модели 1, открывая его, а также с выхода элемента ИЛИ 24 через второй вход элемента ИЛИ 16 поступает на второй вход открытого элемента И 3, и далее поступает на единичный вход триггера 2, переводя его в положение, при котором на его прямом выходе появляется низкий потенциал, элемент И 3 закрывается по первому входу, элемент индикации 14 фиксирует окончание нахождения шлюза в режиме ожидания. Высокий потенциал с выхода элемента И 3 одновременно поступает на первый вход элементов И 4, И 5. Так как элемент И 4 по второму входу закрыт, потому что на выходе элемента ИЛИ 24 модели 20 нулевой потенциал, то на выходе элемента И 4 не будет сигнала и через элемент И 11 генератор 6 не будет запущен. Так как элемент И 5 по второму входу открыт, то сигнал (высокий потенциал), поступивший с выхода элемента И 3 на первый вход открытого элемента И 5 проходит через второй вход открытого элемента И 10 на вход запуска генератора 7. Через некоторое случайное время на выходе генератора 7 появляется одиночный импульс, имитирующий момент принятия решения и выдачи разрешения на шлюзование судов снизу-вверх диспетчером центрального пульта управления шлюзом. Импульс с выхода генератора 7 поступает на вход установки в "0" триггера 19 и переводит его в положение, при котором открывается по первому входу элемент И 9 модели 1, по второму входу элемент И 43 и по первому входу элемент И 44 модели 41 а, на вход останова генератора 6, на второй вход элемента И 49 модели 48, а также на второй вход открытого по первому входу элемента И 29 модели 25а. В зависимости от длины очереди судов в нижнем бьефе функционирование устройства происходит следующим образом.

Если в очереди нижнего бьефа судов N₀<N₁, то работает только первая камера шлюза, так как после включения устройства триггер 33 модели 25а закрывает по первому входу элемент И 28 модели 25а. Тогда импульс с выхода элемента И 29 модели 25а пройдет в зависимости от положения управляющего триггера 34 следующим образом: если на единичном выходе триггера 34 есть разрешающее напряжение, то через открытый элемент И 30, элемент ИЛИ 38 и И 37; если на единичном выходе триггера 34 нет разрешающего напряжения, то через открытый по инверсному входу элемент И 27, элемент ИЛИ 38, элемент И 37 модели 25а и второй вход элемента ИЛИ 66 модели 59 поступает через второй вход открытого по первому, третьему и четвертому входам элемента И 64 на вход установки в "0" триггера 63 модели 59, переводит его в состояние, при котором элемент И 64 закрывается по первому входу, а также поступает на вход запуска генератора 65 модели 59, имитируя начало подготовки первой камеры шлюза к пропуску судов снизу-вверх.

Через некоторое случайное время, адекватное времени подготовки систем первой камеры шлюза к пропуску судов снизу-вверх, на выходе генератора 65 появляется одиночный импульс, который через элемент задержки 47 модели 41 поступает на вход установки в "1" триггера 63 модели 59 в исходное состояние, открывая по второму входу элемент И 64, и также поступает на первый вход открытого по второму входу элемента И 42 модели 41 и далее через элемент ИЛИ 45 модели 41, второй вход открытого по первому входу элемента И 44 и элемент ИЛИ 46 модели 41 а проходит на вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов 22 модели 20а, имитируя тем самым выход судна из очереди нижнего бьефа в первую камеру шлюза. Импульс с выхода генератора 65 модели 59 также поступает на первый вход элемента И 53 модели 52, а через элемент задержки 67 модели 60 на первый вход открытого элемента И 68 и далее через элемент ИЛИ 70 модели 60 на вход установки в "1" триггера 78 модели 62, который переводит его в положение, при котором на его инверсном выходе появляется высокий потенциал и элемент индикации 77 имитирует разрешающий сигнал для входа судна из нижнего бьефа в первую камеру. Импульс с выхода элемента ИЛИ 70 также поступает через открытый элемент И 69 на вход установки в "0" триггера 72 модели 60, переводит его в состояние, при котором элемент И 69 закрывается по первому входу, а элемент И 64 по третьему. Через некоторое случайное время после запуска генератора 71 модели 60, пропорциональное времени входа судна в первую камеру шлюза, швартовке судна и закрытия нижних ворот первой камеры шлюза, на выходе генератора 71 появляется импульс, который поступит на вход установки в "0" триггера 78 модели 62 и переведет его в положение, при котором изменится отображение элементов индикации 76 и 77, соответствующее запрещающему сигналу светофора для входа судна в первую камеру шлюза. Импульс с выхода генератора 72 модели 60 также поступает на вход установки в "1" триггера 72 модели 60, переводя его в исходное состояние, открывая тем самым по третьему входу элемент И 64 модели 59 и элемент И 69 модели 60. Импульс с выхода генератора 71 также поступает на второй вход открытого элемента И 74 модели 61 и запускает генератор 75 модели 61, одновременно поступает на вход установки в "0" триггера 73, переводя его в положение, при котором элемент И 74 закрывается по первому входу, а элемент И 64 модели 59 по четвертому входу. Через некоторое случайное время, адекватное времени наполнения первой камеры шлюза, открытия верхних ворот, расчаливания судна и выхода в верхний бьеф, генератор 75 выдает одиночный импульс, который, поступая на вход установки в "1" триггера 73, переводит его в исходное состояние и элемент И 74 модели 61 открывается по первому входу, а элемент И 64 модели 59 открывается по четвертому входу, также этот импульс поступает через первый вход элемента ИЛИ 17 модели 1 на вторые входы элементов И 8, И 9 модели 1. Так как элемент И 8 закрыт по первому входу запрещающим напряжением с триггера 18, а элемент И 9 открыт разрешающим напряжением с выхода триггера 19, то импульс с выхода элемента ИЛИ 17 пройдет через элемент И 9, второй вход элемента ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2 модели 1 и переведет его в состояние, при котором появляется высокий потенциал на первом входе элемента И 3 модели 1. т.е. устройство перешло в режим ожидания. Далее устройство работает автоматически при пропуске судов сверху-вниз, т.е. цикл повторяется.

Если в очереди верхнего бьефа судов N₀ ≥_{N1, то в процесс шлюзования включается вторая камера и устройство работает следующим образом. Импульс с выхода генератора 75 модели 61, имитирующий выход судна из первой камеры шлюза в верхний бьеф, проходит элемент ИЛИ 17 модели 1 и поступает на второй вход открытого элемента И 9 модели 1, далее через элементы ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2, переводит его в положение, при котором открывается элемент И 3, высокий потенциал (сигнал) с выхода элемента ИЛИ 24 модели 20а, пройдя через элементы И 3, И 5, И 10 модели 1 поступает на вход запуска генератора 7, на выходе которого через случайное время появляется импульс. Этот импульс поступает через второй вход открытого элемента И 29 модели 25 а на первые входы элементов И 27, И 30, И 31, И 32 модели 25. Так как в нижнем бьефе N0 ≥N1, то высокий потенциал с N1-го выхода дешифратора 23 модели 20а перебросит триггер 33 модели 25а в состояние, при котором элемент И 27 закрывается по инверсному входу, элемент И 28 открываются по первому входу.}

Тогда импульс с выхода элемента И 29 модели 25а поступает через открытый элемент И 32, ИЛИ 39 и И 28 модели 25а и проходит на второй вход элемента ИЛИ 66 модели 59а, т.е. происходит включение второй камеры шлюза и она начинает функционировать аналогично первой, описанной выше. Одновременно импульс с выхода элемента И 29 модели 25а поступает через элемент И 30 (если на единичном триггере 34 есть разрешающее напряжение), элементы ИЛИ 38 и И 37 модели 25а на второй вход элемента ИЛИ 66 модели 59, т.е. продолжает функционировать первая камера и устройство работает по вышеописанной схеме. Таким образом реализуется включение второй камеры двухкамерного шлюза и совместное функционирование двух камер шлюза одновременно при шлюзовании судов снизу-вверх.

При уменьшении очереди судов N₀ до N₁-1 происходит выключение второй камеры шлюза и работает только первая камера шлюза, т.е. после шлюзования N₁ судна функционирование второй камеры шлюза прекращается, первая камера продолжает шлюзование. Это достигается тем, что под действием высокого потенциала, появившегося на N₁-1-м выходе дешифратора 23 модели 20а, и поступившего на вход установки в "0" триггера 33 модели 25а, который перебрасывает его в состояние, при котором открывается элемент И 27 и закрывается по первому входу элемент И 28 модели 25а. Далее устройство работает аналогично описанному. При шлюзовании из очереди нижнего бьефа последнего судна устройство работает следующим образом. Импульс с выхода генератора 65 модели 59 через элемент задержки 47, элемент И 42, ИЛИ 45 модели 41, второй вход открытого элемента И 44, ИЛИ 46 модели 41 а поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 22 модели 20а, в результате чего на выходе элемента ИЛИ 24 модели 20а будет нулевой потенциал и элемент И 13 модели 1 откроется по инверсному входу. Этот же импульс с выхода генератора 65 модели 59, пройдя, как было описано выше, путь по элементам моделей 60, 61, 1 поступит через элементы И 9, ИЛИ 15 на вход установки в "0" триггера 2 модели 1 и переведет его в исходное состояние. Кроме того, этот же импульс с выхода элемента И 9 пройдет через открытый элемент И 13 модели 1 и перебросит триггер 19 в исходное состояние. Таким образом устройство перешло в режим ожидания. Если моменты появления импульсов на выходе генераторов 65 моделей 59 и 59а совпадают, то в этом случае вступает в работу модель 52 устройства как при шлюзовании сверху-вниз, так и при шлюзовании снизу-вверх. Модель 52 предназначена для того, чтобы правильно учитывать (не терять) суда, вышедшие из очереди верхнего (нижнего) бьефа одновременно в первую и вторую камеры шлюза. Допустим на выходах генераторов 65 моделей 59 и 59а одновременно появились импульсы, тогда на выходе элемента И 53 модели 52 появится импульс, который переводит триггер 57 в состояние, при котором элемент И 54 модели 52 открывается, а элементы И 42 моделей 41, 41a и элементы И 68 моделей 60, 60а закрываются. Тогда импульс, появившийся одновременно на выходе генераторов 65 моделей 59 и 59а (т.е. совпавшие в один, но имитирующий два судна, вышедших из очереди), не пройдет на вычитающий вход соответствующего реверсивного счетчика 22 модели 20 и 20а, тем самым исключается при учете потеря одного из двух судов, одновременно выходящих из очереди верхнего или нижнего бьефов. Импульс с выхода элемента И 53, пройдя элементы ИЛИ 58 модели 52, ИЛИ 45, И 43, ИЛИ 46 модели 41 (41a), поступит на вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов 22 модели 20 (20а), имитируя тем самым выход одного судна из очереди верхнего (нижнего) бьефа в камеру шлюза. Этот же импульс с выхода элемента ИЛИ 58 модели 52 проходит элемент задержки 56, открытый элемент И 54 модели 52, элементы ИЛИ 45, И 42, ИЛИ 46 модели 41 (41a) также поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов 22 модели 20 (20а), имитируя тем самым выход другого судна из очереди верхнего (нижнего) бьефа в камеру шлюза, тем самым достигается в рассматриваемой ситуации правильный учет выходящих судов из очередей верхнего (нижнего) бьефа и поступающих далее в камеры шлюза. Для продолжения функционирования камер шлюза в рассматриваемой ситуации импульс с выхода элемента ИЛИ 58 модели 52 далее подается на второй вход элемента ИЛИ 70 модели 60 и через элементы задержки 56, И 54 модели 52 на второй вход элемента ИЛИ 70 модели 60а. Импульс с выхода элемента И 53 модели 52, пройдя элемент задержки 55, переводит триггер 57 в исходное состояние. Далее устройство работает аналогично описанному выше. Для исключения ситуаций принятия решения о шлюзовании одной или двумя камерами снизу-вверх и сверху-вниз одновременно в устройство введены элементы И 49 и элемент задержки 50. Допустим на выходе генераторов 6 и 7 модели 1 одновременно появились импульсы, которые поступят на вход останова генераторов 7 и 6 соответственно, а также на входы элемента И 49 модели 48, на выходе которого появится импульс, который проходит элемент задержки 50 модели 48 и поступает на вход останова генераторов 65 моделей 59 и 59а, исключая тем самым развитие описанной выше ситуации, для восстановления исходного состояния импульс с выхода элемента задержки 50 модели 48 поступает через третий вход элемента ИЛИ 15 модели 1 на вход установки в "0" триггера 2, переводя его в исходное состояние, далее устройство продолжает работать автоматически.

Поочередное шлюзование N судов сверху-вниз и N судов снизу-вверх. Допустим идет шлюзование из очереди верхнего бьефа всех N судов (сверху-вниз), а потом из очереди нижнего бьефа всех N судов (снизу-вверх). Устройство работает следующим образом. Импульс, имитирующий выход последнего судна из очереди верхнего бьефа, поступает с выхода генератора 65 модели 59 через элементы задержки 47, И 42, ИЛИ 45, И 43, ИЛИ 46 модели 41 на вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов 22 модели 20, на выходе элемента ИЛИ 24 модели 20 появляется нулевой потенциал, т.е. элемент И 12 откроется по инверсному входу, тогда импульс с выхода генератора 75 модели 61, имитирующий выход последнего судна из первой камеры шлюза в нижний бьеф, пройдя элементы ИЛИ 17, И 8, ИЛИ 15 модели 1, переводит триггер 2 в исходное состояние, открывая по первому входу элемент И 3. Одновременно импульс с выхода И 8 модели 1, пройдя элемент И 12, поступает на вход установки в "1" триггера 18, в результате элемент И 10 открывается, а элемент И 8 модели 1 закрывается. Так как элементы И 3, И 5 модели 1 открыты по второму входу, то высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 24 модели 20а передается через элементы ИЛИ 16, И 3, И 5, И 10 на вход запуска генератора 7. Импульс с выхода генератора 7 переводит триггер 19 в положение, при котором открыт по первому входу элемент И 9 и закрыт по первому входу элемент И 11. Далее устройство работает автоматически как при шлюзовании снизу-вверх. Если к моменту окончания шлюзования снизу-вверх в верхнем бьефе сформировалась очередь судов, устройство автоматически переходит к шлюзованию сверху-вниз после пропуска всех судов из очереди нижнего бьефа по аналогично описанной выше схеме. Остальные режимы функционирования устройства аналогичны рассмотренным.

Статистические характеристики процессов функционирования двухкамерных судоходных шлюзов с учетом динамики их применения могут быть определены по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам устройства. Полученные статистические характеристики для различных законов распределения случайных временных интервалов протекания процессов функционирования двухкамерных судоходных шлюзов с учетом динамики их применения позволяют решать задачи оценивания и прогнозирования показателей их эксплуатационных свойств, например, эффективности, пропускной способности, готовности и других. Таким образом, описанное устройство достигает указанного технического результата.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР, 1705833, 1992.

2. Патент RU, 2174711 С1, 10.10.2001.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования движения судов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения отказов и восстановлений в процессе движения судов через шлюзы. Устройство содержит модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, модель светофоров камер шлюза, модель центрального пульта управления шлюзом, модели переключения камер шлюза и модели регистрации судов. 1 ил.

Устройство для моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов, содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по девятый элементы И, с первого по третий элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов и элемент индикации, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента индикации и первым входом первого элемента И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом установки в "0" первого триггера, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход первого генератора случайных импульсов подключен к входу установки в "0" второго триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, а единичный выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, выход второго генератора случайных импульсов соединен с входом установки в "0" третьего триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, а единичный выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с прямыми входами восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы которых подключены к входам установки в "1" второго и третьего триггеров соответственно, инверсные входы восьмого и девятого элементов И соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых подключены к вторым входам седьмого и шестого элементов И соответственно, выходы которых соединены с входами запуска первого и второго генераторов случайных импульсов соответственно, входы останова которых подключены к входам установки в "0" третьего и второго триггеров соответственно, модель верхнего бъефа, модель нижнего бъефа, каждая из которых включает элемент ИЛИ, дешифратор, реверсивный счетчик импульсов, генератор случайных импульсов, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, причем разрядные выходы реверсивного счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам элементов ИЛИ этих моделей, выходы которых соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, первая и вторая модели переключения камер шлюза, каждая из которых включает с первого по четвертый элемент И, первый элемент ИЛИ и первый триггер, единичный выход которого подключен к инверсному входу первого и к первому входу второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, N₁-e выходы дешифраторов моделей верхнего и нижнего бъефов (где N₁=N₂/2, N₂=2ⁿ, n - число входов дешифратора) соединен с входами установки в "1" первых триггеров соответственно первой и второй моделей переключения камер шлюза, первые входы третьих элементов И которых подключены к выходам элементов ИЛИ моделей верхнего и нижнего бъефов соответственно, вторые входы третьих элементов И первой и второй моделей переключения камер шлюза соединены с выходами первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, первые входы третьих элементов И первой и второй моделей переключения камер шлюза подключены и к инверсным входам восьмого и девятого элементов И соответственно модели центрального пульта управления шлюзом, модель светофоров первой камеры шлюза, модель светофоров второй камеры шлюза, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, первая и вторая модели регистрации очереди судов, каждая из которых включает с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход второго и третьего элементов И соединен с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ соответственно, модель разделения импульсов, включающая триггер, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, причем выход первого элемента И соединен с входом установки в "0" триггера и первым входом элемента ИЛИ, а через первый элемент задержки с входом установки в "1" триггера и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки подключен к прямому входу второго элемента И, инверсный вход которого соединен с единичным выходом триггера, который подключен к вторым входам первых элементов И первой и второй моделей регистрации очереди судов соответственно, модель камер шлюза, включающую элемент И, причем первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом, элемент задержки, модель первой камеры шлюза и модель второй камеры шлюза, каждая из которых включает первую, вторую и третью модели обслуживающего прибора, причем каждая первая модель обслуживающего прибора содержит триггер, элемент И, генератор случайных импульсов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к входу запуска генератора случайных импульсов и к входу установки в "0" триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И, каждая вторая модель обслуживающего прибора содержит генератор случайных импульсов, первый и второй элементы И, триггер, элемент ИЛИ, элемент задержки, причем выход элемента задержки соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу установки в "0" триггера и входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера, единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента И второй модели обслуживающего прибора, к третьему входу элемента И первой модели обслуживающего прибора, выход элемента ИЛИ и выход генератора случайных импульсов вторых моделей обслуживающего прибора соединены с входами установки в "1" и в "0" триггеров моделей светофоров первой и второй камер шлюза соответственно, каждая третья модель обслуживающего прибора содержит элемент И, триггер, генератор случайных импульсов, вход запуска которого подключен к входу установки в "0" триггера и к выходу элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера, вход установки в "1" которого подключен к выходу генератора случайных импульсов, а единичный выход триггера соединен с четвертым входом элемента И первой модели обслуживающего прибора, выход элемента И модели камер шлюза соединен через элемент задержки этой же модели с третьим входом первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, с входом останова генератора случайных импульсов первых моделей обслуживающего прибора, выходы которых соединены через элементы задержки первой и второй моделей регистрации очереди судов соответственно с входами установки в "1" триггеров первых моделей обслуживающего прибора соответственно, а также с входом элемента задержки вторых моделей обслуживающего прибора соответственно, выходы генераторов случайных импульсов которых подключены к вторым входам элементов И третьих моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза соответственно, выходы генераторов случайных импульсов третьих моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза подключены к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, выходы генераторов случайных импульсов первых моделей обслуживающего прибора моделей первой и второй камер шлюза подключены к первому и второму входам элемента И модели разделения импульсов соответственно, выход элемента ИЛИ модели разделения импульсов соединен с вторыми входами первых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов, с вторыми входами элементов ИЛИ вторых моделей обслуживающего прибора, единичный выход триггера модели разделения импульсов подключен к вторым входам первых элементов И первой и второй моделей регистрации очереди судов, к вторым входам первых элементов И вторых моделей обслуживающего прибора, выход второго элемента И модели разделения импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ второй модели обслуживания прибора модели второй камеры шлюза, с третьими входами первых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов, выходы вторых элементов ИЛИ первой и второй моделей регистрации очереди судов подключены к вычитающим входам реверсивных счетчиков моделей верхнего и нижнего бъефов соответственно, единичный выход второго триггера модели центрального пульта управления шлюзом подключен к второму входу второго и первому входу третьего элементов И первой моделей регистрации очереди судов, единичный выход третьего триггера модели центрального пульта управления шлюзом соединен с вторым входом второго и первым входом третьего элементов И второй модели регистрации очереди судов, выход первого генератора случайных импульсов подключен к входу останова второго генератора импульсов случайных импульсов, а выход второго генератора случайных импульсов соединен с входом останова первого генератора импульсов модели центрального пульта управления шлюзом, выход первого элемента ИЛИ первой модели регистрации очереди судов подключен к второму входу третьего элемента И второй модели регистрации очереди судов, выход первого элемента ИЛИ которой соединен с вторым входом третьего элемента И первой модели регистрации очереди судов, отличающееся тем, что введены в первую и вторую модели переключения камер шлюза пятый, шестой и седьмой элементы И, второй элемент ИЛИ, мультиплексор и второй триггер, единичный и нулевой входы которого являются соответственно входами вероятностного распределения судов между камерами шлюза, причем прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов И соответственно, первый прямой вход первого и вторые входы четвертого и пятого и первый вход шестого элементов И объединены и подключены к выходам третьего элемента И, выход шестого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых подключены к первому входу седьмого и второму входу второго элементов И соответственно, выходы с (N₁-1)-го по второй дешифратора моделей верхнего и нижнего бъефов (где N₁=N₂/2, N₂=2ⁿ, n - число входов дешифратора) соединены с информационными входами мультиплексоров соответственно первой и второй моделей переключения камер шлюза, выходы которых подключены к входам установки в "0" первых триггеров этих моделей, адресный вход мультиплексора является управляющим входом устройства, вторые, третьи и четвертые входы шестого и седьмого элементов И первой и второй моделей переключения камер соединены с единичными выходами триггеров первой, второй и третьей моделей обслуживающего прибора модели первой камеры шлюза соответственно, выходы седьмых элементов И первой и второй моделей переключения камер подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ первой модели обслуживающего прибора модели первой камеры шлюза соответственно, прямые вторые, третьи и четвертые входы первых элементов И и третьи, четвертые и пятые входы вторых элементов И первой и второй моделей переключения камер шлюза соединены с единичными выходами триггеров первой, второй и третьей моделей обслуживающего прибора модели второй камеры шлюза соответственно, выходы вторых элементов И первой и второй моделей переключения камер подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ первой модели обслуживающего прибора модели второй камеры шлюза соответственно.