Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок Советский патент 1989 года по МПК G06N7/08 

1

(21)4154703/24-24

(22)01.12.86

(46) 23.11.89. Бкш. № 43 (72) А.Л.Козлов, Л,С.Сорока, С.В.Артншенко и А.В.БЫСТРОЕ

(53)681.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1023337, кл. G 06 F 15/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1499365, кл. G 06 F 15/20, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА1ЫЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК

(57)Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов обслуживания. Цель

&

изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования повторного обслуживания заявки первым резервным или первым восстановившимся каналом. Для доЬтн- женин поставленной цели в устройство введены элемент И, суммирукядий счетчик и триггер. Устройство позволяет исследовать одноканапьную систему массового обслуживания с резервированием основного канала идентичным резервным в двух режимах функционирования - с полным или частичным и с повторным обслуживанием заявок резервным или первым восстановившимся каналом, 1 ил.

о

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования повторного обслуживания заявки первым резервным или первым восстановившимся каналом. Для достижения поставленной цели в устройство введены элемент И, суммирующий счетчик и триггер. Устройство позволяет исследовать одноканальную систему массового обслуживания с резервированием основного канала идентичным резервным в двух режимах функционирования - с полным или частичным и с повторным обслуживанием заявок резервным или первым восстановившимся каналом. 1 ил.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов обслуживания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования повторного обслуживания заявки резервным или первым восстановившимся каналом обслуживания.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 злементы И, генератор 4 импульсов со случайным интервалом следования, генератор 5 счетных импульсов, первый 6 и второй 7 генераторы отказов, шестой 8, пятый 9, четвертый 10 и седьмой II элементы И, первый 12 и второй 13 элементы задержки, первый 14, второй 15 и третий 16 триггеры, суммирующий 17 и вычитающий 18 счетчики, второй 19 и первый 20 элементы запрета, первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ, четвертый триггер 23, информационный вход 24 устройства, первый 25 и второй 26 входы установки резкима работы устройства, выходы 27 и 28 устройства,

Заявки поступают на вход 24 устройства и представляют собой короткие по длительности импульсы, распределенные по модулируемому случайному закону распределения заявок. Генераторы 6 и 7 отказов вырабатывают импульсы, интенсивность.которых соответствует интенсивности появления отказов, а длительность - длительности действия отказа в соответствующем канале. Генератор 4 импульсов со случайным интервалом следования вырабатывает короткий импульс, соответствующий полностью обслуженной заявке, после прихода на его запускающий вход импульса через интервал времени, соответствующий времени обслуживания заявки, если на его запрещающий вход в этом интерва ле не поступило импульса. Генератор 5 счетных импульсов, вырабатывает периодическую последовательность импульсов с периодом следования Т, который для повьшенияточности моделирования должен быть не больше величины ,. , где Т - среднее время обслуживания заявок. Разрядность суммирующего 17 и вычитакхцего 18 счетчиков должна

Z быть больше величины log , где

величина , Нулевое состояние триггера 15 соответствует работе первого канала обслуживания заявок, sf в единичное - второго.

Единичное состояние триггера 16 соответствует режиму работы устройства с полным или частичным обслуживанием заявок, нулевое - с полным или повторным обслуживанием. Триггеры 14- 16 устройства изменяют свои состояния в момент поступления на их соответствующие входы переднего фронта импульсов. Триггер 23 переходит в нулевое состояние в момент действия заднего фронта импульса, поступающего на его обнуляющий вход. В вычитающем счетчике 18 осуществляется вычитание из числа, двоичный код которого первоначально заносится в него параллельным кодом по информационным входам с разрядных выходов суммирующего счетчика 17. Запись этого числа в счетчик 18 осуществляется в момент среза импульса, действующего на его вхйд записи. Обнуление суммирующего счетчика 17 про-; исходит в момент действия переднего фронта импульса, действующего на его обнуляющий вход.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 14 15 и счетчики 17 и 18 в нулевом со- стоянии, а триггер 16 установки режимов работы устройства в единичном состоянии. Это означает, что по входу 25 установки режима работы устройства поступает сигнал установки первого режима. Импульс заявки поступает на вход 24 устройства и проходит через элемент И I, так как на его

инверсных входах присутствуют нулевые потенциалы, Далее этот импульс заявки запускает генератор 4 импуль- сов со случайным интервалом следования и одновременно перебрасывает триггер 14 в единичное состояние, что эквивалентно обслуживанию заявки. С прямого выхода триггера 14 высокий

Q потенциал, поступающий на инверс ш вход элемента И 1, не допускает прохождения следующих импульсов заявок до тех пор, пока не закончится обслуживание первой заявки, т.е. на выхо5 де генератора 4 не появляется импульс, имитирующий момент окончания обслуживания зайвки, которьш проходит на первый обнуляющий вход триггера 14 и устанавливает его в нулевое состояние,

0 Таким образом, на выходе 28 устройства образуются импульсы, длительность которых соответствует времени обслуживания заявок. В рассматриваемом режиме работы импульсы, вырабатываемые

5 генератором 7 отказов, не оказывают влияния на процесс обслуживания заявок.

Если вырабатывается импульс генератором 6 отказов, положительный потенциал проходит через открытый элемент 19 запрета, элемент ИЛИ 21 и далее через элемент И 8 на запрещающий вход генератора 4, чем не допускает появления импульсов на его выходе, если он был запущен, а также на второй обнуляющий вход триггера 14 И; если он находится в единичном состоянии, перебрасывает его в нулевое состояние, т,е, происходит имитация прекращения формирования состояния обслуживания. Пройдя через элемент 13 задержки, этот импульс отказа перебрасывает триггер 15 в единичное состояние. Соответствующие потенциалы на его выходах закрывают элемент 19 запрета и открывают элемент 20 запрета. Теперь устройство находится в режиме обслуживания вторым каналом. Моделирование обслуживания в нем аналогичное - при возникновении отказа включается первый канал..

Если совместно действуют импульсы от обоих генераторов 6 и 7 отказов, на выходе элемента И 2 образуется положительный потенциал, который, воздействуя на соответствующий инверсный вход элемента И 1, не пропускает через него импульсы заявок. В этом случае под воздействием импульсов отка0

5

0

5

0

5

1524064

зов, одновременно действующих на выходах элементов 12 н 13 задержки, триггер 15 находится в неопределенном состоянии, но при этом через один из элементов 19 и 20 нроходит сигнал на второй обнуляющий вход триггера 14 и на установку генератора 4. Высокий потенциал через элементы ИЛИ 2 и И 8

воздействует на генератор 4 импульсов IQ жцвания единичные потенциалы с инверс- со случайным интервалом следования до окончания действия импульса отказа любого из генераторов 6 или 7 отказов. При этом, если импульс отказ а око)1чится ранее от генератора 6, то происходит|5 следующей заявки,

имитация восстановления работоспособ- Рассмотрим следующий случай, ког- ности первого канала обслуживания заявок, так как триггер 15 под воздействием высокого потенциала от генератора 7 отказов находится в нулевом 0 состоянии, закрывается элемент 20 запрета и на выходе элемента ИЛИ 21 присутствует низкий потенциал, и наоборот. Таким образом, при описанном режипают на суммирующий вход суммирующего счетчика Т7. Таким образом, последний подсчитывает количество периодов счетных импульсов, суммарное количество которых указывается в интервале времени обслуживания заявки. Триггер 23 находится в исходном нулевом состоянии, поэтому в момент окончания обслу

ных выходов триггеров 14 и 23 объединяются в злементе И 11 и обнуляют счетчик 17, чем подготавливают устройство для моделирования обслуживания

да во время обслуживания заявки происходит отказ рабочего канала, причем переключение на резервный канал осуществляется раньше наступления обслуживания этой заявки, Независимо от момента наступления времени отказа рабочего канала обслуживания счетчик 17 определяет интервал времени обме работы на выходе 27 устройства вы-25 служивания заявки. В момент возник

рабатываются импульсы, соответствующие полностью обслуженным заявкам, а на выходе 28 - полностью и частично обслуженным заявкам.

При поступлении сигнала на вход 26 установки режима работы устройств на обнулющий вход триггера 16 последний устанавливается в нулевое состояние. Под воздействием высокого потенциала с его инверсного выхода открывается элемент И 3, а под воздействием низкого потенциала с прямого выхода триггера 16 элемент И 8 запирается, В этом случае кик-акие импульсы на запрещающий вход генератора 4 и второй обнуляющий вход триггера 14 не поступают. Этим устанавливается режим работы устройства с повторным обслуживанием заявок, если их первоначальное обслуживание прервано отказом рабоче- го канала о.бслуживания. При этом режиме работы имитация работы каналов обслуживания такая же, как в предыдущем случае. Отличие состоит в следующем.

Рассмотрим отдельные случаи функционирования устройства во втором режиме работы. Допустим, что во время обслуживания заявки отказа рабочего канала не последовало. В этом случае единичным потенциалом с прямого выхода триггера 14 открывается элемент И 9, через который счетные импульсы от генератора 5 счетных импульсов посту

пают на суммирующий вход суммирующего счетчика Т7. Таким образом, последний подсчитывает количество периодов счетных импульсов, суммарное количество которых указывается в интервале времени обслуживания заявки. Триггер 23 находится в исходном нулевом состоянии, поэтому в момент окончания обслужцвания единичные потенциалы с инверс-

ных выходов триггеров 14 и 23 объединяются в злементе И 11 и обнуляют счетчик 17, чем подготавливают устройство для моделирования обслуживания

Рассмотрим следующий случай, ког-

да во время обслуживания заявки происходит отказ рабочего канала, причем переключение на резервный канал осуществляется раньше наступления обслуживания этой заявки, Независимо от момента наступления времени отказа рабочего канала обслуживания счетчик 17 определяет интервал времени об0

5

0

г 0

Ь

новения отказа единичным потенциалом с выхода элемента ИЛИ 21 триггер 23 переводится в единичное состояние, чем устраняется в дальнейшиЬ возможность обнуления счетчика i 7 в момент фиксации окончания обслуживания залвки. Далее, когда происходит подключение резервного канала обслуживания, по з,-щ- нему фронту импульса, который подается на вход записи вычитающего счетчика 18, от элемента ИЛИ 21 происходит запись в счетчик 18 числа, определяющего интервал времени обслуживания заявки до момента подключего1Я резервного канала обслуживания. При этом на выходе элемента ИЛИ 22 формируется единичный сигнал, который поступает через открытый элемент И 3 на третий инверсный вход элемента И 1 и закрывает его, чем не допускает прохождения на обслуживание очередных заявок.

Когда окончится имитация обслуживания заявки, триггер 14 переходит в нулевое состояние. При этом нулевым потенциалом от элемента ИЛИ 21 и единичным потенциалом от элемента ИЛИ 22 и с инверсного выхода триггера 14 открывается элемент И 10, через который на вычитающий вход счетчика 18 начинают поступать счетные импульсы до тех пор, пока он не обнулится. При этом на выходе элемента ИЛИ 22 формируется нулевой потенциал, который за7 10,

15

крывает элемент И lu, через элемент И 3 открывает элемент И 1 и обнуляет триггер 23, Во время обнуления последнего в элементе И 11 опять объединяются высокие потенциалы с инверсных выходов триггеров 14 и 23 и обнуляют счетчик 17. Таким образом, происходит суммирование интервалов времени обслуживания заявки до подключения резервного канала и после его подключения, чем смоделируется повторное обслуживание заявки после восстановления работоспособности системы. Если отказ рабочего канала происходит до поступления на обслуживание очередной заявки, а подключение резервного канала вместо рабочего наступает после поступления этой заявки, то она не при

нимается на обслуживание, так как цесса обслуживания заявок, содержащее

35

ничный сигнал с выхода элемента И 21 во время неработоспособного состояния системы поступает на четвертый инверсный вход элемента И I и закрывает его.25

Допустим, что имитация окончания обслуживания заявки триггером 14 происходит в интервале неработоспособного состояния системы, т,е, отказ рабочего канала уже наступил, а подключение зо резервного канала еще не произощло. При этом счетчик 17 полностью определяет интервал времени обслуживания заявки. Как и в предыдущем случае, в момент подключения резервного канала обслуживания в счетчик 18 происходит запись интервала времени обслуживания заявки, а посредством счетных импульсов этот интервал считывается. Во время имитации первоначального и повтор- Q ного обслуживания заявки в рассматриваемом случае элемент И I закрыт для прохождения очередных Заявок поочередно единичными сигналами от триггера 14, элемента ИЛИ 21 и от элемента ИЛИ 22 через элемент И 3,

Если во время имитации повторного обслуживания заявки происходит отказ уже второго подключившегося резервного канала обслуживания, который выс- jrynaeT в качестве основного, то в момент подключения первого канала вместо отказавшего резервного интервала времени обслуживания заявки опять полностью перезаписывается из счетчика

17в счетчик 18, В этой ситуации пов торное обслуживание происходит до тех пор, пока не окончено, т,е, счет шк

18обнуляется. Тогда на выходе элемен

.- 55

генератор импульсов со случайным интервалом следования, два генератора отказов, шесть элементов И, два элемента запрета, три триггера, два элемента задержки, два элемента ИЛИ, вычитающий счетчик и генератор счетных импульсов, прямой выход первого триггера является выходом обслуженных и частично обслуженных заявок устройств и соединен с первым инверсным входом первого элемента И, выход первого генератора отказов подключен к первому входу второго элемента И, выход второго элемента И соединен с вторым инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом первго триггера и с запускающим входом генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслуженных заявок устройства и подключен к первому нулевому входу первого триггера, выход второго генератора отказов подключен к второму Входу второго злемен- д та И, к информациооныму входу первого элемента запрета и через первый элемент задержки соединен с нулевым входом второго триггера, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго элеме.нтов запрета, выходы которых соединены соответственно с входами первого-элемента ШШ, выход первого генератора отказов соединен с информационным входом второго элемента запрета и через второй элемент задержки - с единичным входом второго триггера, дрямой вход первого элемента И является информационным

50

та ИЛИ 22 вырабатывается нулевой потенциал, что вызывает обнуление триггера 23 и счетчика 17, открывается элемент И 1 и устройство готово к принятию очередной заявки на обслуживание. Таким образом, при втором режиме работы устройства на его первом 27 и втором 28 выходах формируются импульсы, соответствующие полностью обслуженным заявкам, причем на втором выходе 28 устройства, как и при первом режиме работы, длительность импульсов соответствует длительности обслуживания заявок.

Формула изобретения Устройство для моделирования про35

25

зо

55

генератор импульсов со случайным интервалом следования, два генератора отказов, шесть элементов И, два элемента запрета, три триггера, два элемента задержки, два элемента ИЛИ, вычитающий счетчик и генератор счетных импульсов, прямой выход первого триггера является выходом обслуженных и частично обслуженных заявок устройств и соединен с первым инверсным входом первого элемента И, выход первого генератора отказов подключен к первому входу второго элемента И, выход второго элемента И соединен с вторым инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом первго триггера и с запускающим входом генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслуженных заявок устройства и подключен к первому нулевому входу первого триггера, выход второго генератора отказов подключен к второму Входу второго злемен- д та И, к информациооныму входу первого элемента запрета и через первый элемент задержки соединен с нулевым входом второго триггера, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго элеме.нтов запрета, выходы которых соединены соответственно с входами первого-элемента ШШ, выход первого генератора отказов соединен с информационным входом второго элемента запрета и через второй элемент задержки - с единичным входом второго триггера, дрямой вход первого элемента И является информационным

50

входом устройства, единичный и нулевой входы третьего триггера являются соответственно первым и вторым входами установки режимов работы устройства, третий инверсный вход первого элемента И соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого подключен к инв1ерсному выходу третьего триггера, а второй вход соединен с первым прямым входом четвертого элемента Ии с выходом второго элемента Ш1И выход генератора счет№ 1х импульсов подключен к второму прямому входу четвертого элемента И и первому входу пятого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с вычитающим входом вычитающего счетчика, прямой выход первого триггера подключен к второму входу пятого элемента И, а инверсный выход первого триггера соединен с третьим прямым входом четвертого элемента И, инверсный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ н первому входу щестого эле-25 выходы суммирующего счетчика со- мента И, второй вход которого соединен с пряь«м выходом третьего триггера, выход щесТого элемента И подключен к установочному входу генератора импульсов со случайным интервалом

единены соответственно с разрядными входами вычитающего счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевому входу четвертого триггера.

Редактор М.Бланар

Составитель В.Фукалов Техред М.Ходанич

0

S

0

дования и второму нулевому входу первого триггера, раэрядные выходы вычитающего счетчика подключены соответст- . венно к входам второго элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воз-- можностей за счет моделирования повторного обслуживания заявки, оно до- полштельно содержит седьмой элемент И, суммирующий счетчик и четвертый триггер, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с четвертым инверсным входом первого элемента И, входом записи вычитающего счетчика и единичным входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а выход седьмого элемента И подключен к входу сброса суммирующего счетчика, суммирующий вход которого подклю чен к выходу пятого элемента И, а разряд выходы суммирующего счетчика со-

единены соответственно с разрядными входами вычитающего счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевому входу четвертого триггера.

Корректор А.Обручар