Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами Советский патент 1984 года по МПК G06F9/455 G06F9/50 G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором. Иобретение может быть использовано при моделировании процесса обслуживания заявок в приоритетных системах массового обслуживания с ориентацией.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее модели обслуживающего прибора, элементы И, ИЛИ и триггер 1.

Однако в этом устройстве не осуществляется моделирование ориентации.обслуживающего прибора перед приходом заявок различных приоритетов на обслуживание. Под ориентацией обслуживающего прибора понимается в общем случае переключение, настройка, ориентирование прибора при переходе от обслуживания заявок одного потока к обслуживанию заявок другого потока (или при переходе от обслуживания одной заявки к другой одного и того же потока).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является утсройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее два генератора импульсов со случайными интервалами следования, три элемента И, два триггера, элемент запрета и ограничительный диод, причем вход заявок высокого приоритета соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, входу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования и управляющему входу второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования является первым входом устройства и соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом первого триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, а второй выход соединен с управляющим входом элемента запрета, информационный вход которого соедр нен с выходом второго элемента И, а выход подключен к первому входу второго триггера и через ограничительный диод - к выходу третьего элемента И и входу запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является вторым выходом устройства и подключен к второму входу второго триггера, первый выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а второй выход подключен к одному из входов второго элемента И, другой вход которого является входом заявок низкого приоритета. Известное устройство предназначено для моделирования процесса обслуживания одним рбслуживаюцхим прибором заявок двух потоков, каждый из -которых имеет свой приоритет 2.

Во многих реальных и перспективных

системах массового обслуживания (приоритетных системах обслуживания с ориентацией) при переходе от обслуживания заявок одного потока к обслуживанию заявок другого потока требуется ориентация обслуживающего прибора. Известное устройство не позволяет моделировать режим ориентации обслуживающего прибора системы массового обслуживания при переходе от обслуживания заявок одного потока к обслуживанию заявок другого потока или

при переходе от обслуживания одной заявки к другой одного и того же потока и наоборот. Это снижает точность моделирования процесса обслуживания.

Цель изобретения - повыщение точности моделирований и расщирение функциональных возможностей устройства за счет имитации процесса ориентации обслуживающего прибора.

Поставленная цель достигается тем, что

в устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, первую модель обслуживающего прибора, включающую генератор импульсов со

случайным интервалом следования, выход которого является первым выходом устройства, выход первого элемента И соединен с входом установки в «1 первого триггера, выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, вторую модель обслуживающего прибора, включающую генератор импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является вторым выходом устройства, первый вход первого элемента И является входом

заявок низкого приоритета устройства, введены элемент ИЛИ, третий триггер, блоки, определения временных интервалов и генератор счетных импульсов, а в каждую модель обслуживающего прибора дополнительно введены элемент И и триггер, причем в

каждой модели обслуживающего прибора выход триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с вхо дом установки в «1 триггера и с входом запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого

подключен к входу установки . в «О триггера модели обслуживающего прибора, выход генератора счетных импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к входу запуска блоков определения временных интервалов, выходы которых соединены с вторыми, входами элементов И первой и второй моделей обслуживающего прибора соответственно, выход первого блока определения временных интервалов подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в «О первого триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго блока определения временных интервалов подключен к входу установки в «О второго триггера, вход установки в «1 второго триггера, второй вход элемента ИЛИ, вход установки в «О третьего триггера, входы останова первого блока определения - временных интервалов и генератора импульсов со случайным интервалом следования первой модели обслуживающего прибора объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора импульсов со случайным интервалом следования второй модели обслуживающего прибора соединен с входом установки в «1 третьего триггера.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема моделей обслуживающего прибора.

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами содержит: вход 1 заявок с низким приоритетом, вход 2 заявок с высоким приоритетом, третий триггер 3, первый элемент И 4, элемент ИЛИ 5, первый триггер 6, второй элемент И 7, первый блок 8 определения временных интервалов, первую модель 9 обслуживающего прибора, генератор 10 счетных импульсов, второй триггер И, третий элемент И 12, второй блок 13 определения временных интервалов, вторую модель 14 обслуживающего прибора, первый счетчик 15, пятый счетчик 16, второй счетчик 17, четвертый счетчик 18, щестой счетчик 19, третий счетчик 20, выходы 21 и 22.

Модели 9 и 14 обслуживающего прибора идентичны и содержат генератор 23 импульсов со случайным интервалом следования, элемент И 24, триггер 25. Отличие заключается в том, что у модели 14 вход 26 останова работы не задействован.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одном и том же) законам.

Модели 9 и 14 имитируют один обслуживающий прибор, закон распределения Случайных импульсов на выходах, генераторов один и тот же. Временной интервал от момента запуска моделей до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок.

Заявки с низким приоритетом обслуживания поступают на вход 1, а заявки с высоким приоритетом обслуживания - на вход 2. На выходе 21 образуется выходящий поток обслуживаемых заявок низкого приоритета, а на выходе 22 - выходящий поток . обслуживаемых заявок высокого приоритета.

Счетчики 15 и 18 соответственно предназначены для подсчета импульсов, поступающих на вход 1 и 2 устройства и имититирующих потоки поступивших заявок низ0 кого и высокого приоритета. Счетчики 16 и 19 соответственно предназначены для подсчета импульсов от блоков 8 и 13. Счетчики 17 и 20 соответственно предназначены для подсчета импульсов, число которых характеризует количество обслуженных

5 низко- и высокоприоритетных заявок.

Блоки 8 и 13 представляют собой двоичные счетчики, емкость которых можно изменять в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию 0 прибора к обслуживанию данного потока заявок и могут быть выполнены в виде элемента задержки с изменяемой величиной задержки.

5 Вербальная модель работы устройства сводится к следующему. Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свой приоритет в обслуживании, поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с низким

0 приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствиязаявок с высоким приоритетом обслуживания. Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.

Если заявка с более высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с низким приоритетом, то обслуживание заявки с низким приоритетом прекращается и начинается ориентация прибора

к обслуживанию высокоприоритетной заявки, после ее завершения идет обслуживание высокоприоритетной заявки, приведщей к прерыванию низкоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется. Если заявка с более высоким приорите5 том поступила во время ориентации обслуживающего прибора к обслуживанию низкоприоритетной заявки, то эта ориентация прерывается и начинается ориентация обслуживающего прибора к обслуживанию высокоприоритетной заявки, при этом низ° коприоритетная заявка теряется, i Устройство работает следующим образом. Модели 9 и 14 обслуживающего прибора функционируют следующим образом. В исходном состоянии триггер 25 установлен

5 в положение, при котором на одном из входов элемента И 24 имеется разрещающее напряжение. Заявка, поступающая на вход блока, проходит через элемент И 24, опрокидывая триггер 25 и запускает генератор 23, что соответствует началу обслуживания. Через случайный интервал времени обслуживания генератор 23 вырабатывает импульс, который переводит триггер 25 в исходное состояние, открывая тем самым вход блока. Сигналы срыва работы генератора 23 могут поступать на вход 26 останова работы, Устройство может работать в режимах обслуживания зйявки низкого приоритета, обслуживания заявки высокого приортета, обслуживания заявки высокого приоритета с прерыванием осблуживания заявки низкого приоритета. После включения устройства триггеры 3, 6 и 11 устанавливаются в исходное состояние. На выходе триггера 3, подключенном ко второму входу элемента И 4, имеется разрешающее напряжение, а на выходе триггера 6, подключенном к первому входу элемента И 7 разрешающее напряжение отсутствует. На выходе триггера 11, подключенном к первому входу, элемента И 12, отсутствует разрешающее напряжение, на вторые входы элементов И 7 и 12 поступают счетные импульсы от генератора 10. На управляющих входах элементов И 7 и 12 напряжение отсутствует, напряжение на входах блоков 8 и 13, соединенных с выходами элементов И 7 и 12, отсутствует, на запускающих входах генераторов 9 и 14 напряжение отсутствует. В дальнейшем во всех режимах работы работоспособность устройства поддерживается автоматически. Обслуживание заявок низкого приортета происходит следующим образом. Импульс с входа. 1 через элемент И 4 поступает на единичный вход триггера 6 и переводит его в положение, при котором открывается элемент И 7 и через него счет ные импульсы от генератора 10 начинают поступать на блок 8. Емкость счетчика блока 8 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию заявок низкого приоритета, и по заполнению этого счетчика на выходе блока 8 появляется импульс, который имитирует окончание ориентации прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета и запускает модель 9, и одновременно поступая на счетчик 16, через элемент ИЛИ 5 переводит триггер 6 в положение, при котором элемент И 7 закрыт и счетные импульсы от генератора 10 не поступают на элемент 8. Запуск модели 9 имитирует начало обслуживания низкого приоритета. Через случайньиТ интервал времени на выходе модели 9 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания принятой заявки, проходящий на выход 21 устройства и вход счетчика 17. Заявка, пришедшая во время ориентации прибора к обслуживанию, подтверждает состояние триггера 6 и теряется, так как появлении в течение интервала ориентации в схеме никаких изменений не происходит. Заявки, пришедшие во время обслуживания с входа 1, поступают на элемент И 4, перебрасывают триггер 6, запускают блок 8 и через элемент И 7 на него поступают счетные импульсы. Достигнув числа, соответствующего времени ориентации, с выхода блока 8 импульс поступает на вход счетчика 16 и на запускающий вход модели 9. Если обслуживание предыдущей заявки еше не закончилось, то пришедшая заявка к обслуживанию не принимается и теряется. Если обслуживание предыдущей заявки закончилось, то пришедшая заявка обслуживается после ориентирования прибора к обслужйванию. Импульс с выхода блока 8 перебросит после ориентирования триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, устройство приходит в исходное состояние и готово к работе в любом режиме. Обслуживание заявок высокого приоритета происходит следующим образом. Импульс с выхода 2 поступает на нулевой вход триггера 3 и устанавливаег его в состояние, при котором закрывается элемент И 4 (снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и заявки низкого приоритета не проходят с входа 1 на триггер 6. Одновременно этот же импульс с входа 2 поступает на единичный вход триггера 11 и переводит его в состояние, при котором открывается элемент И 12 и через него счетные импульсы от генератора 10 проходят на вход блока 13. Емкость счетчика блока 13 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентирование прибора для обслуживания заявок высокого приоритета и по заполнению счетчика блока 13, имитируюшего ориентирование, на выходе блока 13 появляется импульс, имитирующий окончание ориентирования прибора к обслуживанию заявок высокого приоритета, который запускает модель 14, и одновременно на счетчик 19 и нулевой вход триггера 11, устанавливая его в состояние, при котором элемент И 12 закрыт и счетные импульсы от генератора 10 не поступают на блок 13. Запуск модели 14 имитирует начало обслуживания заявки высокого приоритета. Через случайный интервал времени на выходе модели 14 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания принятой заявки, проходящий на выход 22 и на вход счетчика 20, а также на единичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние. Заявки, пришедшие с входа 2 во время ориентации прибора к обслуживанию так же, как и при обслуживании заявок низкого приоритета теряются. Заявки, пришедшие во время обслуживания с входа 2, поступают на блок 13 и теряются, так как они не запускают блок 14, ибо в это время имитируют обслуживание предыдуш,ей заявки. После окончания обслуживания импульс с выхода блока 14 поступает на единичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние. Устройство приведено в исходное состояние и готово к работе. Обслуживание заявки высокого приоритета, поступившей в период обслуживания заявки низкого приоритета происходит следуюш,им образом. Заявка высокого приоритета с входа 2 поступает на нулевой вход триггера 3, пере;водя его в состояние, снимаюш,ее разрешающее напряжение с элемента И 4, закрывая тем самым вход 1 для поступления заявок низкого приоритета; Одновременно эта заявка проходит на установочные входы блока 8, срывая ориентирование прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета, если оно проводилось, и модели 9, срывая обслуживание заявки низкого приоритета, если оно проводилось, а также через элемент ИЛИ 5 на нулевой вход триггера 6. Если в этот момент проходит ориентация прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета или обслуживание заявки этого же потока, то они прерываются и теряются, а заявка высокого приоритета поступает на единичный вход триггера 11, переводя в состояние, когда с его выхода подается разрешающее напряжение на элемент И 12, и от генератора 10 поступают счетные импульсы на вход блока 13, переводя устройство в режим ориентации к обслуживанию заявки высокого приоритета, после окончания которого - в режим обслуживания, а далее устройство переходит в исходное состояние и готово к работе (аналогично обслуживанию заявки высокого приоритета). Показатели эффективности обслуживания определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок, выходных потоков обслуживания и числа срабатываний отдельных блоков устройства. Так, например, по пока 3аниям счетчиков 15 - 20 можно определить вероятности обслуживания (срыва обслуживания) заявок низкого и высокого приоритета, заявок только низкого или только высокого приоритета, вероятности прерывания обслуживающего прибора в режиме ориентации или обслуживания и другие показатели, характеризующие процесс обслуживания заявок различных приоритетов. Технико-экономический эффект изобретения выражается в том, что предлагаемое устройство позволяет моделировать процесс обслуживания в системах массового обслуживания с ориентацией с различными приоритетами двух потоков заявок, когда производится ориентирование обслуживающего прибора при переходе к обслуживанию заявок от одного типа к другому, что расширяет фуйкциональные возможности устройства и повышает достоверность моделиро вания процесса обслуживания заявок в приоритетных системах массового обслуживания с ориентацией.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ, ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗЛИЧНЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ, содержащее первый, второй и третий элементы И, первый, второй триггеры, первую модель обслуживающего прибора, включающую генератор импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является первым выходом устройства, выход первого элемента И соединен с входом установки в «1 первого триггера, выход второго триггера подключен к первому входу третьего элемента И, вторую модель обслуживающего прибора, включающую генератор импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является вторым выходом устройства, первый вход первого элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в устройство введены элемент ИЛИ, третий триггер, блоки определения временных интервалов и генератор счетных импульсов, а в каждую модель обслуживающего прибора дополнительно введены элемент И и триггер, npH4eNf в каждой модели обслуживающего прибора выход триггера подJiiil.,.. л. ключен к первому входу элементаИ, выход которого соединен с входом установки в «1 триггера и с входом запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен к входу установки в «О триггера модели обслуживающего прибора, выход генератора счетных импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к входу запуска блоков определения временных интервалов, выходы которых соединены с вторыми входами элементов И первой и второй моделей обслуживающего прибора соответственно, выход первого блока определения временных интервалов подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен -с входом установки в «О (Л первого триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго блока определения временных интервалов подключен к входу установки в «О второго триггера, вход установки в «1« второго триггера, второй вход элемента ИЛИ, вход установки в «О третьего триггера, входы со останова первого блока определения временных интервалов и генератора импульсов со случайным интервалом следования первой модели обслуживающего прибора объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора импульсов С9 случайным интервалом следования второй модели обслуживающего прибора соединен с входом установки в «1 третьего триггера.

л