Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания потока заявок с различными приоритетами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования отка- зов обслуживающего прибора только во время облуживания заявок.

На чертеже приведена структурная схема устройства для моделирования процесса обслуживания заявок.

Устройство содержит входы 1 и 2 заявок высокого и низкого приоритето соответственно, первый 3 и третий 4 элементы И, второй 5 и первый 6 триггеры, элемент 7 запрета, первый раз- делительньй диод 8, второй элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, генераторы импульсов отказов 12 и восстановлений 13 со случайным интервалом следования, одиннадцатый 14, второй 15, пятый 16, седьмой 17, четвертый 18, восьмой 19 третий 20, девятый 21, десятый 22 и шестой 23 разделительные диоды, чевертый элемент И 24, первый 25 и второй 26 элементы ИЛИ.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которьп«1 распределяются по определенным (разным или одним и тем же) законам. Моделью обслужива-- ния прибора явля)отся генераторы 10 и 1 1. Закон распределения случайных импульсов на входах 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 мЪменты наступления отказа и восста- новления обслуживающего прибора. Запуск генератора 12 происходит в момент прихода заявки. Генераторы 12 и 13 аналогичны генераторам 10 и 11. Временный интервал от момента запус- ка генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятым законам отказов и восстановлений обслуживающего прибора.

Вербальной моделью работы устройства является следующая.

Два случайных потока заявок на обслуживание поступшот -на один обслу

5

0

5

5 0

5 0 5

0

живающий 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 обслуживающего 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 и начинается обслуживание заявки с более высоким приоритетом. После освобождения обслуживающего прибора обслуживание ранее принятой к обслуживанию заявки с меньшим приоритетом возобновляется. Отказ обслуживающего прибора происходит только в период обслуживания заявки любого приоритета. С наступлением момента отказа обслуживающего прибора ни одна из поступающих на обслуживание заявок к обслуживанию не принимается до того момента, когда прибор вновь будет восстановлен. Обслуживаемые в момент поступления отказа заявки теряются.

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 .

Отказ обслуживающего прибора про- исходит только во время обслуживания заявки. Независимо от режима работы устройства наступление отказа обслуживающего прибора приводит к потере обслуживаемой заявки и потере всех вновь поступшощих на обслулшвание заявок. После восстановления обслуживающего прибора вновь поступающие заявки принимаются на обслуживание.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 5 И 6 устанавливаются в положение,при котором на выходах, подключенных к элементам ИЗ, 4 и 24, имеется высокий потенциал. При этом на управляющем входе элемента 7 запрета и втором входе элемента И 9 напряжение отсутствует. Элемент 7 запрета открыт .

Обслуживание заявок низкого приоритета.

312

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 закрыт. Одновременно импульс с выхо- да элемента 7 запрета через элемент ИЛИ 26 запускает генератор 12. Схема удерживается в таком состоянии до. момента, когда появится импульс с выхода генератора 11 или 12. Поступившие в это время заявки с входа 2 к обслуживанию не принимаются и теряются. Далее работа устройства зависит от того, на выходе какого из генераторов 11 или 12 появится импульс первым

Если первым закончит работу генератор 11 (обслуживание низкоприоритетной заявки закончилось раньше,чем наступал отказ обслуживающего прибо-. ра), импульс с выхода этого генерато ра проходит на второй выход устройства и поступает через диод 21 на второй вход триггера 6, а через элемент ИЛИ 25 - на вход останова генератора 12. Генератор 12 устанавливается в исходное состояние, а триггер 6 переводится в положение, при котором снимается напряжение с второго входа элемента И 9 и подается высокий потенциал на вторые входы элементов И 4 и 24 - схема переходит в исходное состояние.

Если первым закончит работу генератор 12 (отказ обслуживающего прибора в момент обслуживания низкоприо- ритетной заявки), импульс с его выхода запускает генератор 13 (начинается восстановление обслуживающего прибора) , поступает на Bxoq останова генератора 10 и черед диоды 17, 19 и 23 на первый вход триггера 5, вход останова генератора 11 и первый вход триггера 5, вход останова генератора 1 1 и первый вход триггера 6 соответственно. Состояния генератора 10 и триггера 6 подтверждаются. Генератор 11 устанавливается в исходное состояние - обслуживание низкоприоритетной заявки прекращается и она теряется. Триггер 5 переводится в по- ложение при котором снимается напряжение с входа элемента И. 3 и подается высокий (запрещающий) потенциал на управляющий вход элемента 7 запрета. Элемент И 3 и элемент 7 запрета i закрываются. Вновь поступившие заявки с входов 1 и 2 к обслуживанию- не принимаются и теряются. Такое состояние устройства сохраняется до момен-

54

4та появления импульса на выходе генератора 13, чем имитируется наступление момента восстановления обслуживающего прибора. После окончания работы генератора 13 импульс с его выхода через диоды 16 и 18 поступает на входы триггеров 5 и 6 соответственно. Триггер 5, опрокидываясь, снимает высокий потенциал с управляющего входа элемента 7 запрета и подает напряжение на вход элемента И 3. Элемент И 3 и элемент 7 запрета открываются. Триггер 6 переводится в положение, при котором снимается напряжение с второго входа элемента И 9 и подается высокий потенциал на вторые входы элементов И 4 и 24. Схема приходит в исходное состояние.

Обслуживание заявок высокого приоритета.

Импульс, имитирующий поступление заявки высокого приоритета, проходит через открытый элемент И 3 на вход запуска генератора 10 и одновременно через диод 15 на первый вход триггера 5, а через элементы И 24 и ИЛИ 26 - на вход запуска генератора 12. Триггер 5 переводится в положение, при котором снимается наппяже ние с второго входа элемента И 3 и подается (запрещающий) потенциал на управляющий вход элемента 7 запрета. Элемент И 3 и элемент 7 запрета закрываются.

При этом заявки высокого приоритета, поступающие с входа 1, к обслуживанию не принимаются, так как закрыт элемент И 3, и теряются. Заявки низкого приоритета, пройдя элемент И 4, на втором входе которого имеется разрешающий потенциал с выхода триггера 6, к обслуживанию также не принимаются, так как закрыт элемент 7 запрета, и теряются. Дальнейшая работа устройства зависит от того, какой из генераторов 10 или 12 закончит работу первым.

Если первым закончит работу генератор 10, чем имитируется окончание обслуживания высокоприоритетной заявки, импульс с выхода этого генератора проходит на первый выход устройства и поступает через диод 14 на второй вход триггера 5, а через элемент ИЛИ 25 - на вход останова генератора 12. Генератор 12 переходит в исходное состояние, а триггер 5, опрокидываясь, снимает напряжение с управляющего входа элемента 7 запрета и подает высокий потен- циалт на второй вход элемента И 3. Элемент И 3 и элемент 7 запрета открываются - устройство в исходном состоянии.

Если первым закончит работу генератор 12 (поСтушш отказ обслуживающего прибора до окончания обслуживания высокоприоритетной заявки), импульс с выхода этого генератора запускает генератор 13, устанавливает в исходное состояние генератор 10 (прекращение об служивания высокоприо- ритетной заявки) и через диоды 17, 19 и 23 поступает соответственно на первый вход триггера 5, вход останова генератора 11 и первый вход триггера 6. Состояния генератора 11 и триггера 5 подтверждаются, а триггер 6 опрокидывается и снимает высокий потенциал с элементов И 4 и 24. Элементы И 4 и 24 закрываются. Заявки, поступившие в это время с входов 1 и 2, к обслуживанию не принимаются и теряются. После окончания периода восстановления обслуживающего-, прибора импульс с выхода генератора 13 проходит на входдз триггеров 5 и 6 и опрокидывает их. При этом схема переходит в исходное состояние.

Обслуживания заявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета.

Заявка низкого приоритета с входа 2 через открытые элемент И 4 и элемент 7 запрета запускает генераторы 11 и 12 и, опрокинув триггер 6,. закрывает элементы И 4 и 24. Заявка . высшего приоритета, поступившая с входа 1 до окончания работы генераторов 11 и 12 через открытый элемент ИЗ, запускает генератор 10, через диод 20 устанавливает генера- , тор 11 в исходное состояние (имитируя прекращение обслу кивания заявки с низким приоритетом) и через диод 15 опрокидывает триггер 5. При этом закрываются элемент И 3 и элемент 7 запрета. , Поступивший импульс с выхода элемента И 3 на запуск генератора 12 не пройдет, так как закрыт элемент И 24. Этим имитируется непрерывност/ наработки на отказ обслуживающего : прибора, когда нет перерывов в его

ройства протекает, как и в конце предыдущего режима - сначала установится в исходное состояние работающий генератор 10 и закроются элемен- с ты и 3 и 4 (отказ обслуживающего прибора), а затем с появлением импульса на входе генератора 13 схема придет в исходное (работоспособное) состояние .

JO Если первым закончит работу генератор 10 (обслуживание высокоприоритетной заявки завершилось до отказа обслуживающего прибора), импульс с выхода этого генератора пройдет на f5 первый выход устройства и через диод 14 опрокинет триггер 5, с помощью которого открываются элемент И 3 и .элемент 7 запрета. Одновременно указанный импульс пройдет через элемент 20 И 9, на втором входе которого имеется разрешающее напряжение с выхода триггера 6, на запуск генератора 11, чем имитируется возобновление обслуживания низкоприоритетной заявки, 25 обслуживание которой было прервано поступлением высокоприоритетной заявки. Далее работа устройства может протекать по трем направлениям в зависимости от того, какое событие на- 30 ступит раньше: закончи-т работу генератор 11, закончит работу генератор 12, поступит новая заявка высокого приоритета с входа 1. Для случаев, когда первым заканчивает работу гене- ратор 11 или 12, устройство функционирует, как и в режиме обслуживания заявок низкого приоритета.

Если до окончания работы генераторов 11 и 12, на вход 1 поступит 40 заявка высокого приоритета, то импульсом с выхода элемента И 3 генератор 11 устанавливается в исходное состояние и рассматриваемый режим (обслуживание заявок высшего приори- 45 тета, поступивших в период обслужи-, вания заявок низкого приоритета) возобновляется рассмотренным образом. Технико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого уст- 50 ройства заключается в расширении его функциональных возможностей, повьпше- нии точности моделирования реальных систем массового обслуживания, обслуживающие приборы которых имеют конеч- работе. В таком состоянии схема удер- 55 значения показателей надежности, живается до окончания работы любого формула изобретения из генераторов 10 или 12.

Если первым закончит работу гене- Устройство для моделирования про- ратор 12, то дальнейшая работа уст- цесса обслуживания заявок, содержащее

ройства протекает, как и в конце предыдущего режима - сначала установится в исходное состояние работающий генератор 10 и закроются элемен- с ты и 3 и 4 (отказ обслуживающего прибора), а затем с появлением импульса на входе генератора 13 схема придет в исходное (работоспособное) состояние .

O Если первым закончит работу генератор 10 (обслуживание высокоприоритетной заявки завершилось до отказа обслуживающего прибора), импульс с выхода этого генератора пройдет на 5 первый выход устройства и через диод 14 опрокинет триггер 5, с помощью которого открываются элемент И 3 и .элемент 7 запрета. Одновременно указанный импульс пройдет через элемент 0 И 9, на втором входе которого имеется разрешающее напряжение с выхода триггера 6, на запуск генератора 11, чем имитируется возобновление обслуживания низкоприоритетной заявки, 25 обслуживание которой было прервано поступлением высокоприоритетной заявки. Далее работа устройства может протекать по трем направлениям в зависимости от того, какое событие на- 30 ступит раньше: закончи-т работу генератор 11, закончит работу генератор 12, поступит новая заявка высокого приоритета с входа 1. Для случаев, когда первым заканчивает работу гене- ратор 11 или 12, устройство функционирует, как и в режиме обслуживания заявок низкого приоритета.

Если до окончания работы генераторов 11 и 12, на вход 1 поступит 40 заявка высокого приоритета, то импульсом с выхода элемента И 3 генератор 11 устанавливается в исходное состояние и рассматриваемый режим (обслуживание заявок высшего приори- 45 тета, поступивших в период обслужи-, вания заявок низкого приоритета) возобновляется рассмотренным образом. Технико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого уст- 50 ройства заключается в расширении его функциональных возможностей, повьпше- нии точности моделирования реальных систем массового обслуживания, обслу7128

первый элемент И, выход которого соединен с входом запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслуженных заявок высокого приоритета- устройства и подключен к первому входу второго элемента 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 первьш вход первого

элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго триггера, второй выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, информационньй 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 обслуженных заявок низкого приоритета устройства, выход первого элемента И через второй и третий разделительные диоды подключен соответ- ственно к первому входу первого триггера и входу останова второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход генератора импульсов отказов со случайным интер- валом следования подключен к входу запуска генератора импульсов восстановлений со случайным интервалом следования, выход которого через четвертый и пятый разделительные диоды соединен с вторыми входами первого и второго триггеров соответственно, выход генератора импульсов отказов со случайным интервалом следования под

О

5

5

0 5

548

клшчен к входу останова первого генератора импульсов со случайным интервалом следования и через шестой, седьмой и восьмой разделительные диоды соответственно к первому входу первого триггера, первому входу второго триггера и входу останова второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого через девятьш разделительньй диод соединен с зторым входом первого триггера, выход элемента запрета через десятый разделительный диод подключен к первому входу первого тригсера, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования через одиннадцатый разделительный диод соединен с вторым входом первого триггера, о т л и-, чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования отказов обслуживающего прибора только во время обслуживания заявок, оно содержит четвертый элемент И и два элемента ИЛИ, причем вход запуска генератора импульсов отказов со случайным интервалом следования соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу элемента запрета и выходу четвертого элемента И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого элемента И и второму выходу первого триггера, вход останова генератора импульсов отказов со случайным интерзалом следования соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго генераторов импульсов со случайным интервалом следования соответственно.

Редактор И.Шулла

Составитель В.Фукалов

Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Заказ 7269/А9 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР «

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания потока заявок с различными приоритетами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования возникновения отказов только во время обслуживания заявок. Устройство содержит два генератора импульсов со случайным интервалом следования, четыре элемента И, элемент запрета, два триггера, два элемента ИЛИ, генератор импульсов отказов со случайным интервалом следования, генератор импульсов восстановлений со случайным интервалом следования, разделительные диоды. 1 ап.