Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

со

00 00 00

оо со

Изобретение относится к специализированным средства: вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания поступивших заявок в канальной системе массового обслуживания с детерминированным или случайным временем обслуживания заявок.

Цель изобретения - повьшение точности моделирования.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для моделирования многоканальной системы массового обслуживания; на фиг.2 - функциональная схема модели обслуживающего прибора.

Устройство содержит генератор 1 входного потока заявок, элемент И 2, реверсивный счетчик 3 импульсов., первые элементы И 4 и модели 5 обслумда- вающих приборов, образующие соответствующие каналы 6 обслуживания заявок, блок 7 распределия заявок, первый элемент ШШ 8, первый триггер 9, второй элемент ИЛИ 10, второй триггер 11, блок 12 управления временем обслуживания, третий триггер 13, вторые элементы И 14 соответствующих каналов 6 обслуживания заявок и третий элемент ИЛИ 15.

Блок 7 распределения заявок образуют генератор 16 тактовых импульсов, элемент И 17, коммутатор 18 и наборное поле 19,

Блок 12 управления временем обслуживания включает генератор 20 случайного потока импульсов, группу элементов 21 задержки и наборное поле 22,

Каждая модель 5 обслуживающего прибора содержит триггер 23, формирователь 24 импульсов, элемент 25 задержки, первый 26 и второй 27 элементы И и элемент ИЛИ 28.

Элемент И 17 блока 7 распределения заявок выполняет функцию ключевой схемы, осуществляющей пропуск импульсов опроса каналов обслуживания в зависимости от управляющего сигнала, поступающего от триггера 13 устройства, который фиксирует интервалы времени, когда разрешено производить поиск свободных каналов обслуживания.

Элементы И 14 каналов 6 обслуживания заявок совместно с элементом ИЛИ 15 устройства являются схемами опроса свободных каналов обслуживания. Сигнал от соответствующего канала 6

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

обслуживания, который оказывается первым свободным в цепи опроса, переводит триггер 13 в нулевое состояние, фиксируя момент окончания поиска канала обслуживания, готового к приему очередной заявки на обслуживание.

Группа элементов 21 задержки осуществляет задержку на различные интервалы времени импульсов от генератора 20 случайного потока импульсов, что обеспечивает несинфазное размножение указанного потока импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Заявки поступают от генератора 1 входного потока заявок через элемент И 2 устройства на вход триггера 9 устройства и на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 импульсов, который подсчитывает количество поступающих заявок. С поступлением (К+1)-и заявки единичный сигнал с выхода переполнения счетчика 3 поступает на инверсный вход элемента И 2 и заявки не могут проходить на обслуживание. Как только в любом из каналов закончится обслуживание заявки, сигнал в виде импульса с выхода этого канала поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 8, с выхода которого он проходит на вычитающий вход счетчика 3. Значение количества заявок, подсчитанное счетчиком 3, уменьшается на единицу.

Распределение заявок между свободными каналами, основанное на теории совпадения потоков, осуществляется блоком 7 распределения заявок и триггерами 9 и 13 и происходит следующим образом.

В период между поступлениями заявок триггер 13 находится в единичном состоянии и сигналы опроса свободных обслуживающих приборов от генератора 16 тактовых импульсов через открытый элемент И 17 блока 17 распределения заявок, коммутатор 18 и наборное поле 19 этого же блока 7 (коммутация на наборном поле 19 определяет порядок опроса каналов обслуживания) поступают на первые входы соответствующих элементов И 4 каналов б обслуживания заявок. При первом случайном совпадении на каком-то из элементов И 4 двух сигналов - сигнала свободного канала из соответствующей модели 5 обслуживающего прибора и сигнала опроса из блока 7 - на выходе соответствующего элемента И 14 канала

6обслуживания заявок появляется сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 15 устройства на вход триггера 13. Триггер 13 этим сигналом устанавливается в нулевое состояние и запрещает импульсам опроса появляться на выходе элемента И 17 блока 7 распределения заявок. Таким образом, поиск свободного канала в период между поступлениями заявок заканчивается, в результ-ате чего на входе одного из элементов И 4 присутствуют два сигнала - сигнал свободного канала и сигнал опроса.

Поступившая заявка из генератора 1 устанавливает триггер 9 в единичное состояние, при котором сигнал с его выхода поступает на входы всех элементов И 4. При совпадении на каком-то из элементов И 4 трек сигнаов - входной заявки от триггера 9, сигнала свободного канала из соотвег ствующей модели 5 обслуживающего при бора и сигнала опроса из блока 7 распределения заявок - на выходе этого элемента И 4 появляется сигнал (заявка) , который поступает на вход соответствующей модели 5 обслуживающего прибора для обслуживания и одновреенно через элемент РШИ 10 устанавливает в нулевое состояние триггер 9 и в единичное состояние триггер 13, Сигналы опроса свободных каналов обслуживания от генератора 16 через открытый элемент И 17, коммутатор 18 и наборное поле 19 поступают из блока

7на соответствующие входы элементов 4 для поиска очередного свободного канала в период между поступлениями заявок.

Точность моделирования повьшается за счет того, что опрос свободных каналов происходит только в период межу поступлениями заявок, что исключает задержку в обслуживании на период поиска свободного канала обслуживания.

Для сокращения времени свободного канала период следования 2 , импульсов от генератора 16 следует выбирать из условия пТр, Т, где п - коичество каналов обслуживания; Т,- среднее значение интервала времени между требованиями входного потока заявок. Это делает время поиска свободного канала обслуживания минимальным.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Таким образом заявка, поступившая с выхода одного из элементов И 4 на вход соответствующей модели 5 обслуживающего прибора (фиг.2), устанавливает в нулевое состояние триггер 23. При этом соответствующий сигнал о занятости канала с выхода триггера 23 поступает на входы соответствующих элементов И 4 и 14.

Обслуживание заявки в моделях обслуживающих приборов может происходить в двух режимах: режим с детерми- рованным временем обслуживания, равным времени задержки в элементе задержки 25; режим со случайным временем обслуживания, определяемым блоком 12 управления временем обслуживания.

Управление режимом обслуживания осуществляет триггер 11, выходы которого подключены соответственно к входам элементов И 26 и 27 модели 5 обслуживающего прибора. Установка триггера 11 в одно или другое состояние осуществляется сигналами, поступающими по соответствующим входам устройства. При нулевом состоянии триггера 11, когда с его выхода на вход элемента И 27 модели 5 обслуживающего прибора поступает единичный потенциал, обслуживание заявки происходит следующим образом.

Импульсы с выходов блока 12 управления временем обслуживания поступают на входы элементов И 27 и далее через элемент ИЛИ 28 на вход триггера 23 модели 5 обслуживающего прибора. При переходе триггера 23 из нулевого состояния (состояние занятости канала) в единичное (свободное состояние канала) на выходе формирователя 24 импульсов появляется импульс окончания обслуживания. Изменяя интенсивность следования импулЬ-сов от .генератора 20, можно изменять среднее время обслуживания заявок. . При единичном состоянии триггера 11 единичным потенциалом с его выхода открывается элемент И 26 модели 5 обслуживающего прибора и обслуживание заявок в данной модели происходит с постоянным временем обслуживания. При этом очередная заявка поступает в соответствующую модель 5 обслуживающего прибора, где подается на вход элемента 25 задержки и вход триггера 23, переводя его в нулевое состояние. Через время задержки эта заявка через элементы И 26 и ИЛИ 28

5

поступает на Другой вход триггера 23, переводя его в единичное состояние, что имитирует момент окончания обслуживания.

Изобретение обеспечивает возможность осуществления поиска свободного канала обслуживания только в перод между поступлениями заявок, а не постоянно, т.е. поступившая заявка не ожидает, когда будет найден свободный канал обслуживания, а наоборот, свободный канал обслзгживания

ожидает очередную заявку, что приводит к повышению точности моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержавшее генератор входного потока заявок два элемента ИЛИ, два триггера, элемент И, реверсивный счетчик импульсов, блок распределения заявок, состоящий из генератора тактовых импульсов, коммутатора и наборного поля, входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора, блок управления временем обслуживания, состоящий из генератора случайного Вотока импульсов, группы элементов задержки и наборного поля, входы которого соединены соответственно с выходами элементов задержки группы И выходом генератора слз чайного пото Ка импульсов, входы элементов задержки группы подключены к выходу генератора случайного потока импульсов, Группу каналов обслуживания заявок, каждый из которых состоит из первого элемента Ни модели обсл уживающего прибора, содержащей элемент задержки триггер, два элемента И, элемент ИЛИ и формирователь импульсов, вход которого подключен к инверсному выходу триггера, единичный вход которого со- (эдинен с выходом элемента ИЛИ модели 1Эбслуживаю1цего прибора, первый и второй входы элемента КШ которой соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И своей модели обслуживающего прибора, первый вход первого элемента И которой соединен с выходом элемента задержки, выход генератора входного потока заявок соединен с первым входом элемента И устройства, второй вход которого подключен к выходу переполнения

Q

5

0

5

0

0

5

0

5

реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу элемента И устройства и к единичному входу первого триггера, вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы наборного поля блока распределения заявок подключены соответственно к первым- входам первых элементов И каналов обслуживания заявок, а в каждом канале обслуживания заявок выход первого элемента И соединен с входом элемента задержки и нулевым входом триггера модели обслуживающего прибора, инверсный выход триггера модели обслуживающего прибора соединен с вторым входом первого элемента И своего канала обслуживания заявок, третьи входы первых элементов И всех каналов обслуживания заявок объединены и подключены к прямому выходу первого триггера устройства, нулевой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ устройства, входы которого подключены соответственно к выходам первых элементов И всех каналов обслуживания заявок, выходы наборного поля блока управления временем обслуживания подключены соответственно к первым входам вторых элементов И моделей обслуживающих приборов , вторые входы первых элементов И всех моделей обслуживающих приборов подключены к прямому выходу второго триггера устройства, второй выход которого соединен с вторыми входами вторых элементов И всех моделей обслуживающих приборов, а входы второго триггера устройства являются входами установки режима обслуживания устройства, выходы формирователей импульсов всех моделей обслуживающих приборов подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит третий триггер и третий элемент ИЛИ, блок распределения заявок содержит дополнительно элемент И, а каждый канал обслуживания заявок дополнительно содержит второй элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу триггера своей модели обслуживающего прибора, а второй вход второго элемента И соединен с соответствующим выходом

7138888

наборного поля блока распределения заявок, выходы вторых элементов И каналов обслуживания заявок подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ устройства, выход которого подключен к единичному входу третьего триггера устройства, нулевой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ устройства, а ю

8

прямой выход третьего триггера устройства соединен с первым входом элемента И блока распределения заявок, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов , а выход элемента И блока распределения заявок подключен к информационному входу коммутатора блока распределения заявок.

Изобретение относится к.специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания поступивших заявок в многоканальной системе массового обслуживания с детерминированным или случайным временем обслуживания заявки. Цель изобретения - повьппение точности моделирования. Для достижения данной цели устройство дополнительно содержит триггер и элемент ИЖ, блок распределения заявок содержит дополнительно элемент И, а каждый канал обслуживания заявок дополнительно содержит элемент И. Сущность изобретения состоит в поиске свободного канала обслуживания только в период между поступлениями заявок, а не постоянно, а также в придании устройству возможности организации обслуживания заявок в каждом канале обслуживания заявок по заданному закону. Обслуживание заявки в моделях обслуживающих приборов может происходить в двух режимах: режим с детерминированным временем обслуживания, равным времени задержки в элементе задержки; режим со случайным временем обслуживания, определяемым блоком управления временем обслуживания. 2 ил. с (Л

Фиг.1

Qm

25

26

От 22

L

OmJJ

23

5i

Kf,

K8

Фиг. 2