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

НзоОретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет имитации процессов организации очереди заявок и одновременного обслуживания различных заявок с двумя разными скоростями в зависимости от длины очереди заявок.

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

Устройство содержит счетчик 1 импульсов, дешифратор 2, первый триггер 3, первый, второй, третий элементы И 4-6 соответственно, первый элемент 7 задержки, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ 8-11, счетчиков импульсов, чет- i, шестой, седьмой элементы И 13-16, третий 17, второй 18 и четвертый 19 элементы задержки, второй 20 триггер, вход 21 заявок устройства, первая 22, вторая 23 модели обслуживающего прибора, каждая из которых включает элемент И 24, триггер 25 и генератор 26 импульсов со случайным интервалом следования, пятый элемент 27 задержки.

Поток заявок на обслуживание, поступающих на вход 21, представляет случайную импульсную последовательность коротких импульсов. Модели 22 и 23 имитируют один обслуживающий прибор, закон распределения случайных импульсов на выходе генераторов один и тот же, но с разными параметрами. Временный интервал от момента запуска моделей до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания

блок 12 вертый, пятый.

заявок, но с разными параметрами.Блок 45 вует, т.е. элемент И 4 открыт, а эле12 счетчиков предназначен для подсчета импульсов, имитирующих обслуживание заявки с разными скоростями обслуживания моделями обслуживающего прибора.

Вербальная модель работы устройства сводится к следующему.

При поступлении заявки на обслуживающий прибор производится ее обслуживание в первой модели обслуживающего прибора со средним временем обслуживания Т (т.е. скоростью V). При поступлении очередной заявки в момент нахождения предыдущей на об50

55

мент И 6 закрыт. С выхода элемента И 4 импульс поступает на второй вход элемента ИЛИ 10 и далее на второй вход элемента И 24 модели 22, а с его выхода - на нулевой вход триггера 25, переводя его в нулевое состо- янце, закрывая тем самым вход элемента И 24, а также поступает на вход запуска генератора 26 модели 2,2,имитируя начало обслуживания заявки со скоростью V . Через случайный интервал времени, соответствующий продолжительности заявкир вырабатывается импульс, который поступает на единич

5

служивании она становится в очередь и так далее. При достижении в очереди заявки N и последующем их поступлении производится переключение на вторую модель обслуживающего прибора со средним временем обслуживания Tj (т.е. скоростью V), а первая модель заявки на обслуживание не принимает. При этом соблюдается условие Т Т 2 (V Vj). При уменьшении оче- .реди заявок до N,-1 происходит обратное переключение моделей. При достижении заданной длины очереди заявки NJ вновь поступающие заявки теря0

5

0

0

ются. Обслуживание заявок происходит со скоростью V при наличии заявок в очереди больше N,

Устройство работает следующим образом.

Заявки поступают на суммирующий вход счетчика 1, разрядные выходы которого соединены с соответственными входами дешифратора 2, число которых п, а число N 2, которые подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 8. С помощью совокупности элементов: счетчика 1, дешифр атора 2 и элемента ИЛИ 8, имитируется процесс организации очереди заявок длиной N,j.

Таким образом, при поступлении импульса на суммирующий вход счетчика 1, имитирующего поступление заявки с на обслуживание, на первом выходе счетчика 1 появляется потенциал, который через первый вход - первый выход дещифратора 2, поступает на второй вход элемента ИЛИ 9, а с его выхода через элемент 7 задержки - на прямой вход элемента И 4, инверсный вход которого соединен с единичным выходом триггера 3, на котором в исходном состоянии напряжение отсутствует, т.е. элемент И 4 открыт, а эле

мент И 6 закрыт. С выхода элемента И 4 импульс поступает на второй вход элемента ИЛИ 10 и далее на второй вход элемента И 24 модели 22, а с его выхода - на нулевой вход триггера 25, переводя его в нулевое состо- янце, закрывая тем самым вход элемента И 24, а также поступает на вход запуска генератора 26 модели 2,2,имитируя начало обслуживания заявки со скоростью V . Через случайный интервал времени, соответствующий продолжительности заявкир вырабатывается импульс, который поступает на единичный вход триггера 25, переводя его в исходное состояние, открывая тем самым элемент И 24.

С выхода генератора 26 модели 22 импульс имитирует обслуженную заявку и поступает через элемент 17 задержки на первый вход элемента И 15, проходя его, поступает на соответствующий вход элемента ИЖ 11 и блока 12 счетчиков. Импульс с выхода элемента ИЛИ 11 поступает на второй вход элемента И 5, обеспечивая этим прохождение следующей заявки на обслуживание через первый вход элемента И 5, 15 открывая тем самым элемент И 24. В

подключенного к выходу элемента ИЛИ 8, импульс с выхода элемента ИЛИ 11 также поступает на вычитающий вход счетчика 1, в котором записанное ранее число уменьшается на единицу. С выхода элемента И 5 в случае, если в счетчике 1 еще имеется хотя бы один заполненный разряд, импульс через первый вход - выход элемента ИЛИ 9 поступает через элемент 7 задержки на прямой вход элемента И 4, далее устройство работает по указанной выш схеме. Аналогично устройство работае при поступлении заявок и их наличии в очереди до включительно. При достижении в очереди заявок N на обслуживание импульс с N, выхода первой группы дешифратора 2 поступает на единичный вход триггера 3, переводя его в состояние 1, при котором элемент И 4 закрывается, а элемент И 6 открывается по второму входу, а на первый вход элемента И 6 поступает импульс с выхода генератора 26 модели 22 че рез элементы задержки 17, И 15, ИЛИ 11 на второй вход элемента И 5 и далее с выхода элемента И 5 через элемент 18 задержки, имитирующий окончание обслуживания предыдущей заявки в модели 22 и поступление из очереди следующей заявки на обслуживание. Этот импульс с выхода .элемента И 6 проходит элемент И 24 модели 23 и переводит триггер 25 в нулевое состояние, закрывая элемент И 24, запускает генератор 26 модели 23, имитируя начало обслуживания заявки-со скоростью Vj (средним временем обслуживания Т) ,

Одновременно импульс с выхода элемента И 5 переходит ч;ерез элементы ИЛИ 9, задержки 7, И 13, ИЛИ 10, И, 24 модели 22 на вход запуска генера

тора 26 модели 22 и переводит триггер 25 в нулевое состояние, закрывая вход модели 22. Запуск генератора 26 модели 22 имитирует начало обслуживания со скоростью V, последующей заявки из очереди.

Через случайный интервал времени, соответствующий продолжительности обслуживания заявки в каждой модели 22, 23 вырабатывается импульс на входе генератора 26, который поступает на единичный вход триггера 25, переводя его в исходное состояние.

0

5

0

5

зависимости от состояния случайного времени обслуживания в моделях 22 и 23 в каждый момент возможны три ситуации .

Время обсл ткивания заявки в модели 22 больше, чем в модели 23 (т21 Т.), тогда импульс на выходе генератора 26 модели 23 появляется раньше, чем на выходе модели 22. Этот импульс проходит элементы задержки 19, И 16, ИЛИ 11 и поступает на вычитающий вход счетчика 1, а также проходит элементы И 5, задержки 18, И 6 (если в очереди находится заявок больше или равно N,), И 24 модели 23, запуская генератор 26, далее аналогично описанному.

Время обслуживания в модели 23 больше, чем в модели 22 (Т Т), тогда импульс на выходе генератора 26 модели 22 появляется раньше, чем на выходе модели 23, Этот импульс проходит элементы задержки 17, И 15, ИЛИ 11 и поступает на вычитающий вход счетчика 1, а также проходит элементы И 5, ИЛИ 9, задержки 7, И 13 (если в очереди заявок не меньше N), ИЛИ 10 И 24 модели 22, запуская генератор 26, далее аналогично описанному.

Если моменты окончания обслуживания заявок в моделях 22 и 23 совпадают, т.е. тогда на входах элемента И 14 появляются сигналы и на его выходе импульс, который переводит триггер 20 в нулевое состояние, закрывая тем самым элементы И 15 и 16 и запрещая проход импульсов, имитирующих обслуживание заявки, через элементы И 15 и 16. Одновременно им- 5 пульс с выхода элемента И 14 поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 11 и блока 12 счетчиков. С выхода элемента ИЛИ 11 этот импульс поступает на вычитающий вход счетчи0

5

0

ка 1 и второй вход элемента И 5, запуская соответственно или модель 22 (если число заявок в очереди меньше N), или модели 22, 23 (если число заявок в очереди /N). Импульс с выхода элемента И 14 также поступает через элемент 27 задержки на единичный вход триггера 20, переводя его в исходное состояние, а также на соответствующий вход блока 12 счетчиков и элемента ИЛИ 11, с выхода которого импульс поступает на вычитающий вхо счетчика 1 и на второй вход элемента И 5 и в зависимости от числа заявок в очереди и состояния моделей 22, 23 либо запускает их, либо теряется.

По мере обслуживания заявок при .достижении (уменьшении) длины очереди величины N,-1 заявок происходит обратное переключение моделей, т.е. импульс с выхода первой группы дешифратора 2 переводит триггер 3 в нулевое состояние, открывая тем самым элемент И 4 и закрывая элемент И 6. Если в момент переключения с модели 23 на модель 22 заканчивается обслуживание заявки в модели 23, то, чтобы не было размножения заявки на две, используются элементы 7 и 18 задержки, при этом время задержки элемента 7 больше времени задержки элемента 18, которое в свое время больше времени срабатывания триггеров 3 и 25, тогда очередная заявка обслуживается только в модели 22,

Таким образом, при наличии в очереди заявок их обслуживание проводится в модели 22 случайное время, среднее значение которого , составляет Т, , при наличии в очереди N и более заявок их обслуживание проводится в модели 23 случайное время, среднее значение которого составляет Т (причем Т Т,) и в модели 22, а при достижении в последующем в очереди N,-1 заявок их обслуживание осуществляется только в модели 22

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать процесс обслуживания заявок с учетом адаптивных свойств обслуживающего прибора по скорости обслуживания заявок в зависимости от длины очереди заявок и оценивать вероятностные показатели процесса функционирования обслуживающего прибора.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок, содержащее, счетчик импульсов, суммирующий вход которого явля€ .тся входом заявок устройства, три элемента И, первый триггер, единичный выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И, первый элемент ИЛИ, блок счетчиков импульсов, второй триггер и две модели обслуживающего прибора, каждая из которых включает триггер, элемент И и генератор импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен к единичному входу триггера, единичный выход которого соединен с первым входим эле- мента И, выход которого подключен к нулевому входу триггера и входу запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, отличающееся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей за счет имитации процессов организации очереди заявок и одновременного обслуживания различных заявок с двумя разными скоростями в зависимости от длины очереди заявок В него введены дешифратор, три элемента ИЛИ пять элементов задержки, с четвертого по седьмой элементы И, причем разрядные выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого, подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки соединен с прямьм входом первого и первым прямьм выходом четвертого элементов И, вых-од четвертого элемента И подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента ШШ соединен с вторым входом элемента И первой модели обслуживающего прибора, выход второго элемента И соединен через второй элемент зац г-гски с первым входом третьего элемента И второй вход которого соединен с БТ ооьм прямым входом четвертого элемента И , и с единичным, выходом перчого триггера, выход третьего элемента К соединен с вторым входом И второй модели обслуживающего прибора, единичный выход триггера второй модели обслуживающего прибора подключен к инверсному входу четвертого элемента И, первый, (N-,-1)-и и N-й выходы дешифратора (где N, , N2 2, п - число входов дешифратора) соединены соответственно с вторым входом второго элемента ИЛИ, нулевым и единичным входами первого триггера, выходы генератора импульсов со случайным интервалом следования первой и второй моделей обслуживающего прибора подключены соответственно к первому и второму входа пятого элемента И и через третий и четвертый элементы задержки - к первым входам шестого и седьмого элеменм341650

ТОР

8

И, вторые которых соеднме- ны с единичным выходом второго триггера, выходы шестого и седьмого элементов И подключены к первому и второму вхЬдам блока счетчиков импульсов и к первому и второму входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго эле1Q мента И и вычитающим входом счетчика импульсов, выход пятого элемента И подключен к нулевому входу второго триггера, к третьим входам четвертого элемента ИЛИ и блока счетчиков и

15 к входу пятого элемента задержки, выход которого подключен к единичному входу второго триггера и к четвертым входам четвертого элемента ИЛИ и блока счетчиков импульсов.

22

IMt

г/г-1 г-1 г-1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для моделирования процесса обслуживания заявок в системах массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет имитации процессов организации очереди заявок и одновременного обслуживания различных заявок с двумя разными скоростями в зависимости от длины очереди заявок. Устройство содержит счетчик импульсов, дешифратор, триггер, элементы И, элементы задержки, элементы ИЛИ, блок счетчиков импульсов, вход заявок устройства, первую и вторую модели обслуживающего прибора, каждая из которых включает элемент И, триггер и генератор импульсов со случайным интервалом следования. Устройство позволяет моделировать процесс обслуживания заявок с учетом адаптивных свойств обслуживающего прибора по скорости обслуживания заявок в зависимости от длины очереди заявок и оценивать вероятностные показатели процесса функционирования обслуживающего прибора. 1 ил. (Л со 4: О5 СП

Составитель И.Дубинина Редактор М.Дылын Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Закаэ 4438/53 Тираж 672 Подписное

ВНИИШ 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