Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок Советский патент 1985 года по МПК G06N7/08 

со случайным интервалом следования, выход которого через восьмой разделительный диод соединен с вторым входом первого триггера, выход элемента запрета через девятьш разделительный диод подключен к первому входу первого триггера, вход запуска

устройства через десятый разделительный диод соединен с вторым входом второго триггера, а выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования через одиннадцатый разделительный диод подключен к второму входу второго триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК, содержащее два генератора импульсов со случайным интервалом следования, три элемента И,два триггера, элемент запрета и первый разделительный диод, выход первого элемента И соединен с входом запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом заявок высокого приоритета устройства и подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом первогб триггера, второй выход Которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого является входом заявок низкого приоритета устройства, входом заявок высокого приоритета которого является первый вход первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, второй выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через первый ра1делительный диод - с выходом второго элемента И и входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом заявок низкого приоритета устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет учета процессов отказов и восстановлений обслуживающего прибора, оно дополнительно содержит генератор отказов и генератор восстановлений, каждый из которых выполнен в виде генераторов импульсов со случайным интервалом следования, и деУЗ сять разделительных диодов, причем (Л выход генератора отказов соединен через второй разделительный диод с первым входом первого Триггера, выход первого элемента И через третий и четвертый разделительные диоды подключен соответственно к первому входу второго триггера и управляющему входу второго генератора импульсов 4 со случайным интервалом следования, входом запуска устройства является 00 4 вход генератора отказов, соединенный с выходом генератора восстановлений, tc выход генератора отказов соединен с входом генератора восстановлений, выход которого через пятый разделительный диод соединен с вторым входом первого триггера, выход генера тора отказов подключен к управляющему входу первого генератора импульсов со случайным интервалом следования и черед шестой и седьмой разделительные диоды соответственно к первому входу второго триггера и управляющему входу второго генератора импульсов t

1

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания потока заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайных напряжений, два блока нелинейных элементов, генератор потоков заявок, блок формирования времени обслуживания, генератор потока отказов, накопитель очереди, два блока элементов ЗАПРЕТ, блок переключателей, блок триггеров, блок элементов И, три счетчика, два дешифратора 1Х

Недостатками устройства являются большое количество элементов и сложность технической реализации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее два. генератора импульсов со случайным интервалом следования, три элемента И, два триггера, элемент запрета и ограничительный диод, выход заявок высокого приоритета устройства 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 управлякмцему входу второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования является первым выходом устройства и соединен с первым входом третьего элемента И и вторым

2

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 соединен с выходом второго элемента И, а выход подключен к второму 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 первому входу второго триггера, первый выход которого срединен 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 L23e

Недостатком данного устройства является невозможность моделирования процесса функционирования обслуживающего прибора в условиях возникно ения неисправностей и восстановления его работоспособности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет учета процесса отказов и восстановлений обслуживающего прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два ге- нератора импульсов со случайным интервалом следования, три элемента И, два триггера, элемент запрета и первый разделительный диод, причем выход первого элемента И соединен с входом запуска первого генератора

40 импульсов со случайным интервалом следования 5 выход которого является выходом заяйок высокого приоритета устройства и подключен к первому входу второго элемё11та И, второй вход которого соединен с первым выходом первого триггера, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого является входом заявок низкого приоритета устройства, входом заявок высокого приоритета которого является первый вход первого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого подключен к управляю|щему входу элемента запрета, инфармаодонньй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через первый разделительный диод с выходом второго элемента И и.входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом заявок высокого приоритета уст ройства, дополнительно введены генератор отказов и генератор восстановлений, каждый из которых выполнен в виде генераторов импульсов со случайным интервалом следования, и десять разделительных диодов, причем выход генератора отказов с,оединен че рез второй разделительный.диод с пер вым входом первого триггера, выход первого элемента И через третий и четвертый разделительные диоды подключен соответственно к первому входу второго триггера и управляющему входу второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, входом запуска устройства является вход генератора отказов, соединенный с выходом генератора восстановлений выход генератора отказов соединен с входом генератора восстановлений, выход которого через пятый разделит тельный диод соединен с вторым входом первого триггера, выход генерато ра отказов подключен к управляющему входу первого генератора импульсов со случайным интервалом следования И через шестой и седьмой раздёлитель ные диоды соответственно к первому входу второго триггера и управляющему входу второго генератора импуль сов со случайным интервалом следования, выход которого через восьмой разделительный диод соединен с вторым входом первого триггера, выход элемента запрета через девятьй разделительный диод подключен к первому входу первого триггера, вход запуск устройства через десятый разделитель .ный диод соединен с вторым входом второго триггера, а выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования через одиннадцатый разделительный диод подключен к второму входу второго триггера. Моделью работы устройства является следующая. Два случайных потока заявок на обслуживание поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с более высоким приоритетом. Заявкам одного и того же приоритета, поступившим в момент занятости обсл живающего прибора, в обслуживании отказывается. Если заявка с более высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается, а обслуживается заявкас более высоким приоритетом. После освобождения обслуживающего прибора обслуживание принятой ранее к обслулсиванию заявки с меньшим приоритетом возобновляется , С наступлением момента отказа обслуживающего прибора ни одна из поступающих заявок к обслуживанию не принимается до того момента, когда прибор вновь будет восстановлен и процесс обслуживания приоритетных заявок возобновится, а обслуживаемые заявки теряются. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит вход заявок высокого 1 и низкого 2 приоритета, первый 3 и третий 4 элементы И, второй 5 и первый 6 триггеры, элемент 7 запрета, первый разделительный диод 8, второй элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генератор 12 отказов, генератор 13 восстановлений, одиннадцатый 14, , третий 15, десятый 16, шестой 17, пятый 18, седьмой 19, четвертый 20, восьмой 21, девятый 22 и второй 23 разделительные диоды, вход 24 запуска. Потоки загвок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одним и тем же) законам.

Моделью обслуживания прибора являются генераторы 10 и 11. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 10 и 11 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор.

Генераторы 12 и 13 импульсами на своих выходах задают соответственно моменты наступления отказа и восстановления обслуживающего прибора. Эти генераторы аналогичны генераторам 10 и 11.

Временной интервал от момента запуска генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятым законам обслуживания заявок, отказов и восстановления обслуживающего прибора.

Устройство может работать в трех режимах: обслуживание заявок низкого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета.

Независимо от режима .работы устройства наступление отказа обслуживающего прибора приводит к потере обслуживаемой заявки, если такая в приборе имелась в момент отказа, и потере всех вновь поступающих на об служивание заявок.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех трех режимах после поступления сигнала на вход запуска триггеры 5 и 6 устанавливаются в положение, при котором на выходах, подключенных к элементам И 3 и 4, имеется высокий потенциал. При этом на управляющем входе элемента 7 напряжение отсутствует, и этот элемент открыт.

Обслуживание заявок низкого приоритета.

Импульсы с входа 2 через элемент 7 и диод 8 запускают генератор 11, а триггер 6 через диод 22 переводится в положение, при котором элемент И 4 открыт до момента окончания обслуживания поступившей заявки. Поступившие в это время заявки с входа 2 к обслуживанию не принимаются и теряются . После окончания обслуживания импульс с выхода генератора 11 посту

пает на выход устройства и через диод 21 переводит триггер 6 в положение, при котором открывается элемент И 4. Обслуживание заявок высокого приоритета.

Импульс с входа 1 через открытый элемент И 3 запускает генератор 10 и через диод 15 переводит триггер 5 в состояние, при котором снимается высокий потенциал с элемента И 3 и подается напряжение на управляющий вход элемента 7 запрета. При этом .заявки, поступившие с входа 1, теряются, так как элемент И 3 закрыт, а заявки с входа 2, пройдя открытьш элемент И 4, к обслуживанию не принимаются, так как элемент 7 закрыт. После окончания обслуясивания и появления импульса на выходе генератора 10 и на выходе устройства через диод 14 схема приводится в исходное состояние - открываются элементы 3 и 7.

Обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в период.обслуживания заявок низкого приоритета. ,. Заявка низкого приоритета с входа 2 через открытый элемент 7 запускает генератор 11 и опрокидьшает триггер 65 при этом закрывается элемент И 4, а на второй вход элемента И 9 с выхода триггера 6 поступает разрешающий потенциал.

Заявка высшего приоритета, поступившая с входа 1 до окончания работы генератора 11, через открытый элемент И 3 запускает генератор 10, через диод 20 устанавливает генератор 11 в исходное состояние (имитируется прекращение обслуживания заявки с низким приоритетом) и опрокидывает триггер 5, При этом закрываются элемент И 3 и элемент 7 запрета. В таком состоянии схема удерживается до окончания обслуживания заявки с высоКИМ приоритетом. После появления импульса на выходе генератора 10 (окончание обслуживания заявки высшего приоритета) опрокидьшается триггер 5, открывая элементы 3 и 7. Одновременно этот же импульс проходит через

элемент И 9, на втором выходе которого имеется разрешающий потенциал от триггера 6 на запуск генератора 11. При этом имитируется повторное обслуживание заявки с низким приоритетом, прерванное поступлением высокоприоритетной заявки. До окончания обслуживания триггер 6 держит элемент И 4 7.1 в закрытом cocToifHHH, а элемент И 9 в открытом. После появления импульса на выходе генератора 11 схема возвращается в исходное состояние. Поступление заявки высокого приоритета с входа 1 до окончания работы генератора 11 снова прерывает обслз/живание низкоприоритетной заявки генератор 11 устанавливается я исходное состояние импульсом с выхода элемента ИЗ. Работа устройства повторяется аналогичным образом. Одновременнр с подачей импульса на вход запуска устройства запускает ся генератор 12 и начинается моделирование процесса отказа и восстановления обслуживающего прибора.-Импуль

на выходе генератора 12 запускает генератор 13, устанавливает в исходное состояние любой из находившихся в работе (если обслуживаласЪ заявка) генераторов 10 или 11. Обслуживаемая заявка теряется. Одновременно этот импульс через диоды 17 и 23 устанавливает соответственно триггеры 5

чается в расширении его функциональнь1х возможностей и моделирования реальных систем массового обслуживания, обслуживающие приборы которых на практике имеют конечные значения показателей надежности. Это может существенно повлиять на процесс функционирования таких систем. 2 и 6 в состояния, при которых с вторых входов элементов И 3 и 4 снимается высокий потенциал - ни одна вновь поступившая заявка не обслуживается, так как входы устройства закрыты. Импульс на выходе генератора 13 (прибор восстановлен) запускает генератор 12, а через диоды 16 и 18 соответственно опрокидывают триггеры 5 и 6. Элементы И 3 и 4 открьтаются схема приводится в исходное состояние и готова к обслуживанию поступающих на входы 1 и 2 заявок высокого и низкого приоритетов. При поступлении на обслуживание заявок снова повторяются рассмотренные режимы работы -устройства. Технико-экономическая эффективность от внедрения устройства заклю