Устройство для исследования модели транспортной системы Советский патент 1984 года по МПК G06N7/08 

блока динамической памяти, выход блока сравнения соединен с управляющим входом первого ключа и с управляющим входом регистра памяти, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, управляющи вход которого соединен с выходом переполнения счетчика, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра памяти и с входом первого дешифратора, выходы которого соединены с вычитающими

входами соответствующих реверсивных счетчиков группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с суммирующими входами соответствующих реверсивных счетчиков группы, выход второго ключа соединен с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выход нулевого состояния дешифратора соединен с нулевым входом триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее счетчик, триггер, группу реверсивных счетчиков, выходы разрядов Которых соединены с соответствующими группами управляющих входов модели транспортной системы соответственно/, генератор потоков заявок, группа выходов которого соединена с группой информационных входов блока буферной памяти соответственно, группа выходов которого соединена с первой группой входов статистического анализатора, с первой группой входов . блока индикации и с группой информационных входов ко№1утатор1а соответственно, группа выходов которого соединена с группой информационных входов модели транспортной системы, группа выходов которой соединена с группой управляющих входов блока буферной памяти, с группой улравляющих входов коммутатора, с группой адресных входов блока памяти, с второй группой входов блока йндикации.и с второй группой входов статистического анализатора соответственно, выход которого соединен с входом блока индикации и с первым входом умножителя, второй вход которого является информационным входом устройства, а выход умножителя соединен с первым входом, первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, выход первого сумматора соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока динамической памяти, выход блока формирования интервала времени соединен с управляющим входом статистического анализатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит два дешифратора, два ключа, группу элементов ИЛИ, два элемента задержки, регистр памяти, второй сумматор и элемент ИЛИ, выход которого соедилнен с входом блока формирования интервала времени, выход которогд соединен с третьим входом первогб сумматора непосредственно, а через первый элемент задержки - с управляющим входом блока сравнения и с входом д О) второго элемента: эадержки, выход ко4 СЛ торого соединен со счетным входом счетчика к с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является входом Пуск устройства к соединен с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с вхо- дом Пуск генератора потоков заявок, группа выходов которого соединена с группой-входев второго сумматора соответственно, выход которого соединен с третьим входом умножителя, выход первого сумматора соедннен с информационным входом первого ключа, выход которого соедкикен с входом

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании сложных транспортных систем методом моделирования.

Известно устройство для моделирования .работы вертикального транспорта, содержащее генератор потоков заявок, блок управления, модель транспортной системы, блок задания параметров, статистический анализатор, блоки сравнения, регистры памяти, блок памяти, логические элементы, вероятностные расп1ределители импульсов LI }.

Принцип работы устройства основан на методике случайного поиска, что снижает точность получаемых резуль,татов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для исследования модели транспортной системы, содер- жащее генератор потоков заявок, блок буферной памяти, коммутатор, модель транспортной системы, группу реверсиных счетчиков, триггер, логические элементы, блок формирования интервала времени, статистический анализатор, блок сравнения и блок памяти 23

Работа известного устройства основана на предположений, что заведомо известен порядок изменения параметров системы при поиске оптимального сочетания параметров. Однако в общем случае это предположение не всегда Приемлемо, что снижает точность получаемых результатов.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем,что в устройство для исследования модели транспортной системы, содержащее счетчик, триггер, группу реверсивных счетчиков, выходы разрядов которых соединены с соответствующи- ми группами управляющих входов модеO ли транспортной системы соответственно, генератор потоков заявок, группа вькодов которого соединена с группой информационных, входов блока буферной памяти соответственно,

5 группа выходов которого соединена с первой группой входов статистического анализатора, с первой группой входов блока индикации и с группой информационнь1х входов коммутатора со0 ответственно, группа выходов которого соединена с группой информационных входов модели транспортной системы, группа выходов которой соединена с группой управляющих входов

5 блока буферной памяти, с группой управляющих входов коммутатора, с группой адресных входов блока памяти, с второй группой входов блока индикации и с второй группой входов

j статистического анализатора соответственно, выход которого соединен с входом блока индикации и с первым входом умножителя, второй вход которого является информационным входом устройства, а выход умножителя соедине с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, выход первого сумматора соединен с первым 3 входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока динамической памяти, выход блока фо |МИррвания интервала времени соединен с управляющим входом статистического анализатора, введены два дешифратора, два ключа, группу элементов ИЛИ, два элемента задержки, регистр памяти, второй сумматор и элемент ИЛИ, выход которого соедине с входом блока формирования интерва ла времени, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора непосредственно, а через первый элемент задержки - с управляющим входом блока сравнения и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является входом Пуск устройства и соединен с единичным входом триггера, единич ный выход которого соединен с входом Пуск генератора потоков заявок, -группа выходов которого соединена с группой входов BTopord сумма тора соответственно, выход которого соединен с третьим входом умножител выход первого сумматора соединен с информационным входом первого ключа выход которого соединен с входом блока динамической памяти, выход блока сравнения соединен с управляю щим входом первого ключа и с управляющим входом регистра памяти, выход которого соединен с информацион ным входом второго ключа, управляющий вход которого соединен с выходом переполнения счетчика, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра памя ти и с входом первого дешифратора, выходы которого соединены с вычитаю щими входами соответствующих реверсивных счетчиков группы и с первы ми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соед нены с суммирукяцими входами соответ ствукяцих реверсивных счетчиков груп пы, вьпсод второго ключа соединен с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов ШИ группы, выход нулевого состояния де шифратора соединен с нулевым входсж триггера. На чертеже показана блок-схема устройства. 45 . 4 Устройство содержит второй дешифратор 1, группу элементов ( по числу параметров исследуемой транспортной системы ) ИЛИ 2, группу реверсивных счетчиков 3, триггер 4, генератор 5 потоков заявок, блок 6 буферной памяти, коммутатор 7, модель 8 транспортнойСистемы, статистический анализатор 9 блок 10 индикации, блок 1.1 памяти, первый дещифратор 12, счетчик 13, второй сумматор 14, умножитель 15, первый сумматор 16, ключ 17, блок 18 динамической памяти, блок 19 сравнения, регистр 20 памяти, ключ 21, элемент ШШ 22, блок 23 формирования интервала времени, первый и второй элементы 24 и 25 задержки. Модель транспортной системы, а точнее структура имитатора транспортного органа, из которых состоит указанная модель, полностью соответствует известному устройству. Согласно постановке задачи в процессе работы устройства должны изменяться значения параметров модели транспортной системы. Параметрами транспортной системы, в частности, являются число включенных в работу транспортных органов, их скорость, грузоподъемность, длина маршрута для каждого транспортного органа и т.д. В число включенных в работу имитаторов транспортного органа скорость движения, максимальная длина маршрута, грузоподъемность, темп погрузки-раэгруэки задаются счетчиками 3. Все фактические значения перечисленных параметров поступают на входы блока 11 памяти и коммутатора 7 как информационные сигналы для реализации принятого алгоритма работы устройства. На входы статистического анализатора 9 поступают импульсы с выхо- дов каждого имитатора, которые представляют собой выходящие из системы потоки заявок. Статистический анализатор 9 имеет две группы входов и управляющий вход. На первую группу входов подаются входящие потоки заявок с выхода блока 6, на вторую группу входов выходящие потоки заявок с выходов имитаторов. Управлякщий вход может например, подключать статанализатор к шинам питания, либо подаваться на синхронизирукнцие входы всех счетных 5Ч элементов статанализагора (, счетчиков и деталей ). Устройство работает следующим образом. В исходном положении счетчики на ходятся в состоянии кода 00...01 . Эти счетчики предназначены для задания значений параметров модели тран спортной системы, т.е. для задания значений числа работающих транспорт ных органов с/ их вместимости, ско рости и т.п. В исходном состоянии Jзначения всех параметров минимальны Счетчик 13 в исходном состоянии ходится в состоянии кода 00...01, ни на одном из выходов дешифратора 12 единичного сигнала нет. В блок 18 динамической памяти в исходном состоянии записан код 11...11. Подачей команды Пуск триггер 4 устанавливается в единичное состоя-; ние. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 22 запускает блок 23 формирования интервала времени. Единичный сигнал с выхода триггера 4 включает генератор 5 потоков заявок, на выхо дах которого начинают формироваться потоки случайных импульсов, имитирующие потоки входящих заявок. Последние поступают на информационные входы блока 6 буферной памяти и на суммирующие входы сумматора 14, вследствие чего на выходе последнего формируется сигнал, пропордионал ньш суммарной интенсивности потока на выходах генератора 5. Этот сигнал поступает на первый вход умножителя 15, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный стоимости единицы рабочего времени. Сигналы с выходов модели в транспортной системе отображают состояния транспортных органов (их загруз ку, местонахождение, а также значения их параметров). Эти сигналы являются управляющими для блока 6 буферной памяти и коммутатора 7, а поступают на входы статистического анализатора 9 и блока 10 ин дикации. Кроме того, эти сигналы яв ляются адресами для блока 1 памяти и вызывают на выход этого блока содержание той -ячейки, в которой содержится код стоимости варианта сочетания значений параметров тран- спортной системы, которые поступают на вход блока И памяти. Под воздействием управляющих сиг налов на определенных выходах бло. 6 ка 6 буферной памяти появляются потоки импульсов, поступающих на соответствующие .входы коммутатора 7, статистического анализатора 9 и блока 10 памяти. Под воздействием управляющих сигналов коммутатор 7 распределяет потоки, поступающие на его входы, соответствующим транспортным органом ifj. Время моделирования задаётся блоком 23 формирования интервала времени. В течение этого времени воспроизводится в модели 8 работа транспортной системы, которая отображается в блоке 10 индикации. В статистическом анализаторе 9 вычисляется среднее время пребывания заявок в системе. Сигнал, пропорциональный этому времени, поступает на третий вход умножителя 15, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный суммарной стоимости пребывания всех заявок в системе. Это сиг:нал поступает на второй вход сумматора 16. По окончании заданного интервала времени на выходе блока 23 появляется импульс, запускающий элемент 24 задержки и поступающий на синхронизирующий вход сумматора 16. Последний Складывает имеющиемя на его входах сигналы и формирует на своем выходе сигнал, пропорциональный общим транспортным расходам на транспортировку заявок. Этот сигнал поступает на информационный вход ключа 17 и на первыйвход блока 19 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал 11...11 с выхода блока 18 динамической памяти. По окончании заданной задержки времени, формируемой элементом 24 задержки, появляется импульс,который запускает элемент 25 задержки и поступает на синхронизирующий вход блока 19 сравнения, последний сравнивает сигналы, поступившие на его входы. Поскольку сигнал на первом входе блока 19 сравнения меньше, чем на втором входе, появляется сигнал на выходе блока 19 сравнения. Этот сигнал открывает ключ 7, вследствие чего содержимое сумматора переписывается в блок 18 динамической памяти и поступает на с апсронизирующий вход регистра 20 памяти, вследствие чего содержимое счетчика 13 переписывается в регистр 20 памяти.

По истечении заданной задержки появляется импульс на выходе элемен та 25. Этот импульс поступает на счетньА вход счетчика 13, увеличивая его содержимое на I, через элемент ИЛИ 22 вновь запускает блок 23 формирования интервала времени. На этом заканчивается первый этап моделирования и начинается второй. Поскольку по окончании первого этапа в |счетчике 13 записано число 2, появляется сигнал на первом выходе дешифратора 12, который увеличивает содержимое счетчика 3 на 1. Вследствие этого значение первого параметра системы увеличивается на I. Аналогично после второго этапа моделирования увеличивается на 1 содержимое счетчика 32 , но содержимое счетчика 3 4,восстанавливается т.е. становится равным первоначальному значению, так как сигнал с второго выхода дешифратора 12 поступает также на вычитающий вход счетчика 3. Вследствие этого значение пер вого параметра становится равным первоначальному, а значение, второго параметра увеличивается в процессе поочередного увеличения на 1 значений всех параметров системы.

Если после очередного этапа моделирования суммарная величина затрат на транспортировку заявок меньше предыдущего значения, то она записывается в блок 18 динамической памяти, а номер этапа записывается в регистр 20 памяти.

После полного перебора всех параметров счетчик 13 приходит в нулевое состояние, и импульс переноса с его выхода открывает ключ 21. Код с выхода регистра 20 памяти через открытый ключ поступает на вход дешифратора 1. Этот код отображает номер

параметра, увеличение значения которого приводит к минимальным затратам на данный момент моделирования, дешифруется дешифратором 1, и состояние соответствующего счётчика 3; увеличивается на единицу.

Затем повторяется следующий цикл поочередного перебора параметров, и опять в конце цикла значение одного из параметров увеличивается на 1 и т.д. Так продолжается до тех пор, пока в очередном цикле перебора параметров не будет иметь место уменьшение общих затрат. В этом случае в регистре 20 памяти будет записан код 00...00. В конце цикла перебора этот код дешифруется дешифратором 1. Появляется сигнал на нулевом выходе дешифратора 1, который устанавливает триггер 4 в нулевое состояние. На этом моделирование заканчивается. .В счетчиках 3,3,3 .... ЗУ, при этом записываются значения параметров транспортной системы, при которых суммарные затраты на транспортировку заявок минимальны.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и достоверность исследования за счет использования так называемого метода наискорейшего спуска, при котором на каждом этапе поиска выбирается координата, движеиие по которой в данном шаге дает минимальные общие затраты. Это, в свою очередь, обуславливает возможность получения технико-экономического эффекта.

Опыт эксплуатации транспортных систем показывает, что основным источником экономии в данном случае является сокращение времени на транспортировку. Величина экономии зависит от вцда транспортной системы.