Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1986 года по МПК G06N7/08 

с входом счетчика общего количества заявок, вторым прямым входом первого элемента И, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, выход второго генератора случайного потока импульсов соединен с вторым прямым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу генератора случайных интервалов времени работы, выход первого генератора случайных интервалов времени восстановления соединен с инверсными входами первого, второго и третьего элементов И, вторым входом четвертого элемента И и пятым входом блока счетчиков, выход третьего элемента И подключен к входу счетчика количества обслуженных заявок, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика количества срывов обслуживания заявок, выход пятого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени свертывания, выход которого подключен к шестому входу блока счетчиков и входу седьмого дифференцирующего элемента, выход второго генератора случайных интервалов времени транспортировки соединен с седьмым входом блока счетчиков, а через восьмой дифферендирующий элемент с нулевым входом второго триггера, отличаю-щееся тем, что, с целью повышения точности моделирования и расширения функциональных возможностей путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания, транспортировки и подготовки обслуживающих приборов нестационарных систем массового обслуживания, в него введены с седьмого по семнадцатый элементы И, десятый и одиннадцатый дифференцирующие элементы, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы задержки, четвертый и пятый триггеры, с третьего по шестой генераторы случайного по- тока импульсов, второй генератор случайных интервалов времени восстановления, причем выход второго эле- - мента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к восьмому входу блока счетчиков и входу запуска первого генератора

случайных интервалов времени восстановления, выход которого соединен с инверсными входами восьмого и четырнадцатого элементов И, прямой вход четырнадцатого элементов И подключен к выходу второго дифференцирующего элемента, а выход - к входу запуска генератора случайных интервалов времени работы, выход третьего генератора случайного потока импульсов соединен с первым прямым входом десятого элемента И, второй прямой вход которого подключен к выходу первого триггера, выход десятого элемента И подключен к десятому входу блока счетчиков, второму входу третьего элемента ИЛИ, инверсные входы десятого и одиннадцатого элементов И соединены с выходом первого генератора случайных интервалов времени восстановления, выход четвертого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу одиннадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом генератора случайных интервалов времени подготовки и первым входом девятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одиннадцатого элемента И, третьему входу третьего элемента ИЛИ, десятому входу блока счетчиков, а через третий элемент задержки к установочному входу генератора случайных интервалов времени подготовки, выход девятого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента подключен к прямому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени подготовки, выход пятого Генератора случайного потока импульсов цодключен к первому прямому входу семнадцатого элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, а выход - с установочным входом первого генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичным входом четвертого триггера и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска второго генератора случайных интервалов времени восстановления , выход которого соединен с инверсньми

входами семнадцатого, двенадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого элементов И, входами десятого и одиннадцатого дифференцирую (.их элементов, выход .одиннадцатого диффереш ирующе- го элемента подключен к первому входу тринадцатого элемента И и через второй элемент задержки под- ключей к нулевому входу пятого триггера, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого элемента И, выход которого объединен с выходом шестнадцатого элемента И и подключен к входу яапуска второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, выход седьмого дифференцирующего элемента соединен с прямым входом шестнадцатого элемента И, выход шестого генератора случайного потока импульсов подключен к первому прямому входу двенад-1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным средствам электронного моделирования, и может быть использовано для исследования функционирования нестационарньгх систем массового обслуживания с учетом режимов и динамики функционирования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования и расширение функциональных возможностей путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ожидания транспортировки и подготовки обслуживающих приборов нестационарных систем массового обслуживания.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для моделирования сие- тем массового обслуживания содержит генератор 1 одиночных импульсов (рас поряжений), второй триггер 2, шестой дифференцирующий элемент 3, первый генератор 4 случайных интерва лов времени транспортировки движения обслуживающего прибора, четвертый дифференцирующий элемент 5, генератор 6 случайных интервалов врецатого элемента И, второй прямой вход котот ого соединен с выходом второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, выход двенадцатого элемента И подключен к установочному входу второго генератора случайных интервалов времени транспортировки, единичному входу пятого триггера, второму входу четвертого элемента ИЛИ, вьгход второго элемента И соединен с одиннадцатым входом блока счетчиков, вькод шестого дифференцирующего элемента подключен к прямому входу пятнадцатого элемента И, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных интервалов време- ни транспортировки, выходы двенад- цатого и семнадцатого элементов И соответственно соединены с двенадцатым и тринадцатым входами блока счетчиков.

мени развертывания обслуживающего прибора, пятый дифференцирующий элемент 7, первый элемент ИЛИ 8, первый триггер 9, моделирующий режим ожидания, первый генератор 10 случаного потока импульсов, моделирующий поступления заявок в СМО, первый элемент И 11, первый дифференцирующий элемент 12, генератор 13 случайных интервалов времени подготовки, второй дифференцирующий элемент 14, генератор 15 случайных интервалов времени работы, третий дифференцирующий элемент 16, второй генератор 17 случайного потока импульсов , моделирующий отказы в рабочем режиме, второй элемент И 18, первый генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, третий элемент И 20, счетчик 21 количества обслуженных заявок, четвертый элемент И 22, счетчик 23 количества срывов обслуживания заявок, шестой элемент И 24, второй элемент ШЩ 25, генератор 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора, седьмой цирующий элемент 27, второй генератор 28 случайных интервалов времени

транспортировки tдвижения) обслуживающего прибора, восьмой дифференцирующий элемент 29, пятый элемент И 30, третий триггер 31, де вятый дифференцирующий элемент 32, блок 3 счетчиков, счетчик 34 общего количества заявок, семнадцатый 35, седьмой 36, восьмой 37, девятый 38, десятый 39, одиннадцатый 40, двенадцатый 41, тринадцатый 42 элементы И третий 43, четвертый 44 элементы ИЛ третий 45, четвертый 46, пятый 47,

шестой 48 генераторы сфгчайньгх потоков импульсов, второй генератор

49 случайных интервалов времени восстановления, четырнадцатый элемент И 50, четвертый 51, пятый 52 триггеры, десятый 53, одиннадцатый 54 дифференцирующий элементы, первый 55, второй 56, третий 57 элементы задержки, пятнадцатый 58, шестнадцатый 59 элементы И.

Устройство мод елирует работу системы массового обслуживания (CMC), обслуживающей заявки вне места сво- ejyo постоянного пребьгоания и имеющей следующий цикл функционирования Получив распоряжение (команду), обслуживающий прибор (ОП) транспортируется (движется) к месту обслужи- Бания заявок. Прибыв на место, CMC рагз 1ртыв ется и занимает исходное состояние - ожидает поступление заярки. Одновременно в СМО может находиться не более одной заявки. Очередная заявка переводит СМО в подготовки к обслуживанию, по окончании которого начинается режим работы (непосредственное об- апуживание заявки). По окончании работы СМО вновь переходит в режим ожидания и цикл обслуживания повторяется. В режимах ожидания, подготовки и работы возможно возникновение отказа, при этом заявка теряется, а СМО переходит в режим восстановления. В режиме восстановления очередные заявки в СМО не поступают. По окончании восстановления система переходит в режим ожидания При транспортировании (движении) СМО также возможны отказы, система переходит в режим восстановления, по окончании которого система переходит вновь в режим транспортирования, движения, и далее функционирует по описанным схемам.

Получив распоряжение, команду на окончание работы ОП, СМО свер206793

тьшается (если в СМО есть заявки, то осуществляется ее обслуживание), а затем транспортируется (движется) к месту своего 1дОстоянкого пребыва- 5 ния. С получением с: едующей команды ОП СМО движете л к новому месту обслуживания, где повтор- -ется описанный цикл функционирования СМО.

10 Устройство работает следующим образом.

Сигнал с первого выхода генератора 1 команд (распоряжений) запускает открытый триггер 2, при этом J5 от дифференцирующего злемента 3 через элемент И 58 запускается

первый генератор 4 случайньпс интервалов времени транспортировки

(движения), По окончании случай2Q ного интервала времени движения

(прибытие ОП СМО на место обслуживания) от дифференцирующего элемента 5 запускается генератор 6 случайных интервалов времени развертывания

25 ОП СМО, а по окончании случайного интервала времени развертывается ОП СМО от дифференцирующего элемента 7 через элемент ИЛИ 8 запускается первый-триггер 9, моделирующий режим ожидания, а также запускается первый генератор 10 случайного потока импульсов, который через некоторый штервал времени начинает вырабатывать случайный поток импульсов, имитирующих заявки. Импульс, посту35 пающий от генератора 10, проходя на вход счетчика 34 и поступая через элемент И П. перебрасывает триггер 9, при этом от дифференцирующего элемента 12 запускается через элемент

И 37 генератор 13 случайных интерва- ; лов времени подготовки. По окончании интервала времени подготовки от дифференцирующего элемента 14 запускается через элемент И 50 генератор 15 слу чайных интервалов времени работы. Ло окончании интервала времени работы от дифференцирующего элемента 16 импульс через элемент ИЛИ 8 устанавливает триггер 9 в единичное сос тояние, обслуживающий прибор СМО переходит в режим ожидания. Цикл функционирования повторяется с при- ходом очередной заявки.

Генератор 1 вырабатывает два вида

55 команд - на начало цикла функционирования и на его окончание. Импульс на окончание функционирования СМО с второго выхода генератора 1 команд

30

(распоряжений) в случае отсутствия заявки в СМО поступает через элементы И 24, ИЛИ 25 на вход запуска гене ратора 26 случайных интервалов времени свертывания обслуживающего прибора СМО и запускает его. По окончании интервала времени свертывания импульс от дифференцирующего элемента 27 запускает второй генератор 28 случайных Интервалов времени транспортировки (движения), По окончании интервала времени движения (прибытие ОН СМО на место постоянного или нового места пребывания) импульс от дифференцирующего элемента 29 устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, тем самым подготавливая систему к новому выдвижению на место обслуживания заявок.

При наличии заявки в СМО импульс со второго выхода генератора 1 команд (распоряжений) через элемент И 30 устанавливает триггер 31 в единичное состояние, по окончании обслуживания заявки импульс от дифференцирующего элемента 16 устанавливает триггер 31 в нулевое состояние, а импульс от дифференцирующего элемента 32 через элемент ИЛИ 25 запускает генератор 26 случайных интервалов свертывания ОП СМО, далее процесс в схеме протекает аналогично описанному.

При возникновении отказа в рабочем режиме импульс с выхода второго генератора 17 случайного потока импульсов через элементы И 18, ИЛИ 43 запускает генератор 19 случайных интервалов времени восстановления, а с выхода элемента И 18. поступает на вход останова генератора 15 случайных интервалов времени работы и прерывает обслуживание заявки. При этом импульс с выхода дифференцирующего элемента 16 поступает не на счетчик 21 количества обслуженных заявок через элемент И 20, а на счетчик 23 срывов обслуживания заявок через элемент И 22. Одновременно напряжение с выхода генератора 19 блокирует элементы И П, И 18, И 37, И 39, И 40, И 50, не разрешая поступать заявкам и отказам. Для возвращения системы в режим ожидания после восстановления отказа в режиме подготовки импульс с выхода элемента

И 40 проходит через элементы И 38, ИЛИ 8 и поступает на единичный вход триггера 9, переводя его в состояние, соответствующее режиму ожидания. По окончании восстановления блокировка снимается. Устройство готово к функционированию.

При возникновении отказа в ре- Q жиме транспортировки (движения) ОП СМО к месту обслуживания заявок импульс с выхода пятого генератора 47 случайного потока импульсов через элемент И 35 поступает на устано- 5 вочный вход первого генератора 4 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение. Этот же импульс,пройдя через элементы И 35, ИЛИ 44, запускает второй ге0 нератор 49 случайных интервалов времени восстановления. Напряжение с выхода генератора 49 блокирует элементы И 35, И 58, не разрешая поступать распоряжениям и отказам.

5 Имитация движения после восстановления отказа осуществляется следующим образом. По окончании интервала времени восстановления от дифференцирующего элемента 53 им0 пульс, проходя элемент И 36, запускает первый генератор 4 случайных интервалов времени транспортировки (движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 55

5 задержкиJ перебросит триггер 51 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме.

При возникновении отказа в.режи- ме транспортировки (движения) ОП СМО

0 к новому месту поступления или постоянного пребывания импульс с выхода шестого генератора 48 случайного потока импульсов через элемент И 41 поступает на установочный вход

5 второго генератора 28 случайных интервалов времени транспортировки и прерывает движение. Этот же импульс, пройдя через элементы И 41, ИЛИ 44, запускает второй генератор

0 49 случайньгх интервалов времени

восстанбвления. Напряжение с вьгхода генератора 49 блокирует элементы И 41, И 59, не разрешая поступать распоряжениям и отказам. По оконча5 НИИ интервала времени восстановления от дифференцирзпощего элемента 54 импульс, проходя элемент И 42, запускает второй генератор 28 случайных

интервалов времени транспортировки (движения), одновременно этот же импульс, пройдя через элемент 56 задержки, перебросит триггер 52 в исходное состояние, далее процесс продолжается по описанной схеме.

В блоке 33 счетчиков подсчитывается время нахождения СМО в каждом J режиме, число распоряжений (команд) заявок, отказов в каждом из режимов ожидания, подготовки, работы и транспортировки, общее число отка - зов.

По показаниям счетчиков можно

оценить различные вероятностные характеристики СМО, в том числе вероятности пребывания СМО в каждом из режимов, вероятности обслуживания заявок и срывов обслуживания, показатели надежности и готовности, а также эффективность и качество организации функционирования нестационарных СМО и обслуживания заявок.

ВНИИПИ Заказ 8715/51 Тираж 673 Подписное Филиал ПШТ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4