Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок Советский патент 1990 года по МПК G06N7/08 

1

(21)4329609/24-24

(22)18.11.87

(46) 07.03.90. Бюл. ff 9 (72) А.Л.Козлов, Л.С.Сорока, Г.И.Васильев и А.П.Литвинов

(53)681.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР (Р 1030806, кл. G 06 F 15/20, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1524064, кл. G 06 F 15/20, 1986.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК

(57)Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования работы систем массоврго обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования обслуживания заявок в основном и резервном каналах обслуживания и повторного обслуживания прерванных в обслуживании заявок основного канала. Устройство позволяет исследовать работу систем с отказами с двумя каналами обслуживания, один из которых основ- ной, а другой резервный. В обоих каналах возможно прерывание обслуживания заявки отказом. Повторное обслуживание прерванной заявки возможно только в канале, имевшем до отказа ранг основного. 1 ил.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования работы систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования обслуживания заявок в основном и резервном каналах обслуживания и повторного обслуживания прерванных в обслуживании заявок основного канала. Устройство позволяет исследовать работу систем с отказами с двумя каналами обслуживания, один из которых основной, а другой резервный. В обоих каналах возможно прерывание обслуживания заявки отказом. Повторное обслуживание прерванной заявки возможно только в канале, имевшем до отказа ранг основного. 1 ил.

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования обслуживания заявок в основном и резервном каналах обслуживания и повторного обслуживания прерванных в обслуживании заявок основного канала.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит триггер 1, четырнадцатый 2, третий 3, девятый 4, четвертый 5, двенадцатый 6 и тринадцатый 7 элементы И, пятый 8, шестой 9, первый 10, второй 11, седьмой 12 и восьмой 13 элементы ИЛИ, генератор 14 случайных импульсов обслуживания, третий 15 и четвертый 16 триггеры, первый 17 и второй 18 формирователи импульсов, пятый 19 и шестой 20 элементы запрета, пятнадцатый 21 и шестнадцатый 22 элементы И, девятый элемент ИЛИ 23, пятый триггер 24, седьмой 25 и дес.ятьй 26 элементы И, десятый элемент ИЛИ 27, третий формирователь 28 импульсов, первый 29 и второй 30 генераторы отказов, первый 31 и второй 32 элементы задержки, четвертый 33 и третий 34 элементы запрета, первый 35, шестой 36, второй 37 и пятый 38 элементы И, третий 39 и четвертьй 40 элементы ИЛИ, второй триггер 41, первый 42 и второй 43 элементы запрета, информационный вход 44 устройства, первую 45 и вторую 46 шины установки режима работы устройства, выход 47 устройства полностью и частично обслуженных заявок первого канала и выход 48 устройства частично обслусд

4Ь

ос

со

Јь

3154

женных заявок первого канала обслужи вания, выход 49 устройства полностью и частично обслуженных заявок второго канала обслуживания и выход 50 устройства .частично обслуженных заявок второго канала обслуживания, восьмой 51 н одиннадцатый 52 элементы И.

Сущность изобретения состоит в придании устройству возможности обслуживания одновременно двух заявок, поступающих соответственно в основной и резервный каналы обслуживания и возможности повторного обслуживания в канале, принявшем ранг основного, заявки, обслуживание которой было прервано отказом основного канала.

Устройство работает з режиме полного или частичного обслуживания заявок в зависимости от того, в каком из каналов, основном или резервном, они обслуживались. Если заявка обслуживалась в основном канале, то она будет обслужена полностью даже если во время ее обслуживания откажет ос- новной канал. В этом случае ее повторное обслуживание произведет канал, который примет ранг основного канала. Если же заявка обслуживалась в резервном канале, то она будет обслужена полностью или частично, если ее обелу живание прекратится по причине отказа основного какала, занятого обслужи ванием своей заявки8 или если не произойдет отказа самого резервного канала. Заявка, обслуживаемая в резервном канале, будет обслужена полностью, если во время отказа основного канала он не был занят обслуживанием соответствующей заявки.

Заявки в устройство поступают на обслуживание сначала в свободный основной канал обслуживания, а потом в резервный, если основной занят об,

служиванием заявки, поступившей ранее. Отказы каналов наступают независимо друг от друга. При отказе обоих каналов обслуживания поступающим на обслуживание заявкам отказывается в обслуживании. Если во время отказа обоих каналов обслуживания окажется недообслуженной заявка, находящаяся на обслуживании в основном канале, то она будет повторно обслужена каналом, первым восстановившим свою работоспо45

50

Формирователи 17 и 18 импульсов формируют короткие по длительн ти импульсы во время действия на и входы перепада потенциалов из един цы в нуль. Формирователь 28 импуль сов формирует также короткие по дл тельности импульсы во время перепа потенциалов из нуля в единицу, дей ствующих на его вход.

Триггеры 1, 15, 16, 24 и 41 изм няют свои состояния во время дейст на их единичные и нулевые входы пе падов нулевых потенциалов в единич за исключением триггера 24, которы переводится в нулевое состояние по действием нулевых сигналов, поступ

собность и, соответственно, принявшем55 щих на его инверсный нулевой вход.

ранг основного,

Изменение рангов каналов обслуживания происходит вследствие отказа каяаРоль обслуживающих приборов пер го и второго каналов обслуживания полняют триггеры 15 и 16, ранг кото

10

15

20

,5 0

35

40

. 45

50

ла обслуживания, имеющего ранг основного. При этом в устройстве предусмотрено два режима переключения рангов. В первом режиме устройство изменяет ранг каналов обслуживания (основной на резервный и наоборот) при каждом отказе основного канала. §о втором режиме устройство изменяет ранг каналов обслуживания только в том случае, если интервал времени отказа основного канала обслуживания превышает интервал времени переключения устройства с основного канала на резервный.

Положительная логика функционирования устройства. Заявки поступают на информационный вход 44 устройства и представляют собой короткие по длительности импульсы, распределенные по моделируемому случайному закону распределения заявок. Генератор 14 вырабатывает на своих двух выходах последовательности случайных импульсов с заданными законами распределения интервалов времени между соседними импульсами. Генераторы 29 и 30 отказов вырабатывают импульсы, частота которых соответствует частоте появления отказов, а длительность - длительности действия отказа в соответствующем канале.

Нулевое состояние триггеров 15 и 16 соответствует свободному состоянию соответствующего канала обслуживания, а единичное - состоянию обслуживания очередных заявок. Нулевое состояние триггера 41 соответствует работе первого канала, а единичное - второго.

Формирователи 17 и 18 импульсов формируют короткие по длительности импульсы во время действия на их входы перепада потенциалов из единицы в нуль. Формирователь 28 импульсов формирует также короткие по длительности импульсы во время перепада потенциалов из нуля в единицу, действующих на его вход.

Триггеры 1, 15, 16, 24 и 41 изменяют свои состояния во время действия на их единичные и нулевые входы перепадов нулевых потенциалов в единичные, за исключением триггера 24, который переводится в нулевое состояние под действием нулевых сигналов, поступаю55 щих на его инверсный нулевой вход.

Роль обслуживающих приборов первого и второго каналов обслуживания выполняют триггеры 15 и 16, ранг которых

(основной канал или резервный) зйДа- ется состоянием триггера 41. Если триггер 41 находится в нулевом состоянии, то в роли обслуживающего прибора основного канала выступает триггер 15, а триггер 16 - в роли обслуживающего прибора резервного канала. Если же триггер 41 находится в единичном состоянии, то, наоборот, триггер 15 является обслуживающим прибором резервного канала, а триггер 16 - основного.

Единичное состояние триггера 1 соответствует режиму функционирования устройства, если переключение рангов каналов обслуживания происходит тогда когда интервал отказа основного канала обслуживания превышает интервал (смена рангов каналов обслуживания). Нулевое состояние триггера 1 соответствует режиму, когда смена рангов каналов обслуживания происходит при каждом отказе основного канала независимо от длительности этого отказа.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии полагаем, что все триггеры 1, 15, 16, 24 и 41 находятся в нулевом состоянии. Это означает, что по шине 46 поступил сш- нал установки соответствующего режима переключения каналов обслуживания. Основным является первый канал обслуживания, т.е. триггер 15. Импульс заявки поступает на вход 44 устройства и проходит через открытый элемент И 3, так как на иго инверсном и первом входах присутствуют соответственно нулевой и единичный потенциалы соответственно от генератора 29 отказов (т.е. этот канал является работоспособным) и с инверсного выхода триггера 41. Далее этот импульс заявки через элемент ИЛИ 8 поступает.на единичный вход триггера 15 первого основного канала обслуживания и переводит его в единичное состояние. При этом открывается элемент И 5 и следующий импульс заявки через него и элемент ИЛИ 9 поступает во второй резервный канал и переводит соответствующий триггер 16 в единичное состояние. Моменты времени окончания обслуживания заявок в соОтветствующих каналах обслуживания фиксируется по импульсам, поступающим с соответствующих выходов генератора 14 потоков обслуживания. Эти импульсы рез соответствующие элементы ИЛИ 12

1548794

0

5

0

5

и 13 поступают на нулевые входы триггеров 15 и 16 и обнуляют их. При этом соответствующие формирователи 17 и 18 импульсов формируют короткие по длительности импульсы обслуженных заявок, которые через открытые элементы 19 и 20 запрета поступают на выходы 47 и 49 устройства.

Допустим теперь, что во время обслуживания заявки произошел отказ второго резервного канала, т.е. второй 30 генератор отказов выработал единичный потенциа л. Тогда закроются элементы И 5 и 6 и импульсы заявок через них проходить на обслуживание в этот капал не будут, а также через элементы ИЛИ 11 и 13 обнулит- ся триггер 16, чем вызовет формирование импульса частично обслуженной заявки на выходах элементов запрета 20 и И 22, т.е. на выходах 49 и 50 устройства.

Предположим, что во время обслуживания заявки произошел отказ первого основного канала обслуживания, т.е. первый генератор 29 отказов сформировал единичный потенциал. Вследствие этого на выходе элемента 42 запрета сформируется также единичный потенциал, который запрет элементы запрета 19 и И 21, откроет элемент И 51 и через элементы ИЛИ 11 и 13 обнулит триггер 16. Аналогично, как и для второго канала, единичный потенциал с выхода генератора 29 отказов запрет элементы И 3 и 4 и через элементы ИЛИ 10 и 12 обнулит триггер 13. После этого сформированный формирователем 17 импульс частично обслуженной заявки через закрытые элементы запрета 19 и И 21 на выходы 47 и 48 устройства не пройдет, а через эпе- мент И 51 переведет триггер 24 в единичное состояние, что явится свидетельством наличия заявки, ожидающей повторного обслуживания. На выходах 49 и 50 устройства так же, как и в предыдущем случае, сформируется им« 0 пульс частично обслуженной заявки вторым резервным каналом обслуживания.

Через время переключения, определяемое задержкой элемента 31 задержки, импульс отказа через открытый элемент 33 запрета, так как на его управляющем входе присутствует нулевой потенциал от генератора 30 отказов, элементы И 36 и ИЛИ 39 переведет

0

5

0

5

5

триггер 41 в единичное состояние, чем ранг основного канала будет присвоен второму каналу; т.е. триггеру 16. Одновременно с этим на выходах элементов И 26 и ИЛИ 27 также формируется единичный потенциал, под действием которого формирователь 28 импульсов сформирует короткий по длительности импульс, который через эле- йенты И 7 и ИЛИ 9 переведет триггер 16 в единичное состояние т0е„ про- зойдет имитация повторного поступления недообслужеиной заявки на обслуКивание р канал, принявший ранг OCHOB-JC И, два элемента задержки, два элемен20

25

30

35

кого. После восстановления первого канала, т.е. когда на выходе генера- тора 29 отказов будет сформирован ну левой потенциал, откроются элементы И 3 и 4 и очередные заявки смогут поступать на обслуживание в этот канал,

Функционирование устройства будет аналогичным, если осно;зным первоначально будет выбран второй канал обслужив ания.

При установлении другого режима функционирования, т.е. когда триггер 1 установится сигналомs поступившим do шине 45 в единичное состояние,, ра 6сними будут элементы И 35 и 38, На выходе этих элементов единичный сигнал появится только в том случае, если длительность импульса отказа соот- . ретствующего канала, сформированного (соответствующим генератором 29 или 30 отказов, превысит интервал задерж- Ки соответствующего элемента 31 или 32 задержки. В этом случае произойдет ререключение каналов. Если же этого he произойдет, то изменения рангов в Каналах не наступит и недообслуженная заявка опять поступит на обслуживание в тот же канал, где она обслуживалась.

Переключения рангов каналов не произойдет также в том случае, когда от- казавшими будут од ювременно оба канала . В этом случае ранг основного будет присвоен тому каналу, который восстановит свою работоспособность первым. Это произойдет потому, что импульсы отказов первого и второго каналов от соответствующих генераторов 29 и 30 отказов закроют противоположные элементы 34 и 33 запрета, которые не позволят импульсам отказов изменить состояние триггера 41. Если, допустим, импульс отказа закончится ранее у генератора 29, то откроется элемент 34 запрета, вследствие чего триг40

50

55

та запрета, два генератора отказов и генератор случайных импульсов обслуживания, нулевой и единичный входы первого триггера являются входами установки режима работы устройства, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого генератора отказов подключен к входу первого элемента задержки и информационному входу первого элемента запрета, управляющий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго элемента,, запрета, информационный вход которого соединен с выходом второго генератора отказов и входом второго элемента задержки, информационным входом устройства является первый вход третьего элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования обслуживания заявок в основном и резервном каналах и повторного обслуживания прерванных в обслуживании заявок основного канала, оно дополнительно содержит пятый триггер, с восьмого по шестнадцатый эле - менты И, с третьего по шестой элементы за прета, десять элементов ИЛИ и три формирователя импульсов, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, а инверсный выход - с первым входом шестого элемента И, выход первого генератора отказов подключен к второму входу первого элемента И, управляющему входу третьего элемента запрета, ин- версному входу седьмого элемента И, первому входу восьмого элемента И, первому входу первого элемента ИЛИ,

гер 41 установится в нулевое состояние, что будеЧ- означать присвоение первому каналу ранга основного. Аналогичным образом основным будет второй канал, если импульс отказа окончится ранее у генератора 30.

формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок, содержащее четыре триггера, семь элементов

0

5

30

35

40

50

55

та запрета, два генератора отказов и генератор случайных импульсов обслуживания, нулевой и единичный входы первого триггера являются входами установки режима работы устройства, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого генератора отказов подключен к входу первого элемента задержки и информационному входу первого элемента запрета, управляющий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго элемента,, запрета, информационный вход которого соединен с выходом второго генератора отказов и входом второго элемента задержки, информационным входом устройства является первый вход третьего элемента И, а прямой выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования обслуживания заявок в основном и резервном каналах и повторного обслуживания прерванных в обслуживании заявок основного канала, оно дополнительно содержит пятый триггер, с восьмого по шестнадцатый эле - менты И, с третьего по шестой элементы запрета, десять элементов ИЛИ и три формирователя импульсов, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, а инверсный выход - с первым входом шестого элемента И, выход первого генератора отказов подключен к второму входу первого элемента И, управляющему входу третьего элемента запрета, ин- версному входу седьмого элемента И, первому входу восьмого элемента И, первому входу первого элемента ИЛИ,

инверсному входу третьего элемента И и инверсному входу девятого элемента И, выход второго генератора отказов подключен к второму входу пятого элемента И, управляющему входу четверто- го элемента запрета, инверсному входу десятого элемента И, первому входу одиннадцатого элемента И, первому входу второго элемента ИЛИ, инверсному входу четвертого элемента И и инверсному входу двенадцатого элемента И, выход первого, элемента задержки соединен с информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И и второму входу шестого элемента И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, нулевой вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам соответ- ственно второго и пятого элементов И, второй вход второго элемента И и третий вход пятого элемента И объединены и соединены с выходом третьего элемента запрета, информационный вход кото- рого соединен с выходом второго элемента задержки,прямой выход второго триггера соединен с первым входом десятого элемента И, вторым входом двенадцатого элемента И, первым входом тринадцатого элемента И и вторым вхо дом девятого элемента И, а инверсный выход второго триггера подключен к первому входу седьмого элемента И,

третьему входу четвертого элемента И,

третьему входу третьего элемента И и

первому входу четырнадцатого элемента И, выходы третьего, девятого и четырнадцатого элементов И подключены соответственно к входам пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом третьего триггера, прямой выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, пер- вым входом пятнадцатого элемента И и информационным входом пятого элемента запрета, выход которого является выходом полностью обслуженных заявок первого канала устройства, выходы четвертого, двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены соответственно к входам шестого элемента ИЛИ,

,

10

15

-.Q

525,0 ,„

40

5035

45

55

выход которого соединен с единичным входом четвертого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу девятого элемента И и входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И, первым входом шестнадцатого элемента И и информационным входом шестого элемента запрета, выход которого является выходом полностью и частично обслуженных заявок второго канала устройства, первый и второй выходы генератора случайных импульсов обслуживания соединены с первыми входами соответственно седьмого и восьмого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к нулевым входам соответственно третьего и четвертого триггеров, выход первого элемента запрета соединен с управляющим входом пятого элемента запрета, инверсным входом пятнадцатого элемента И, третьим входом восьмого элемента И и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу восьмого элемента ИЛИ и второму входу шестнадцатого элемента И, выход которого является выходом частично обслуженных заявок второго канала устройства, выход второго элемента запрета подключен к управляющему входу шестого элемента запрета, инверсному входу шестнадцатого элемента И, третьему входу одиннадцатого элемента И и второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ и вторым входом пятнадцатого элемента И, выход которого является выходом частично обслуженных заявок первого канала .устройства, выходы восьмого и одиннадцатого элементов И соединены соответственно с входами девятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевому входу пятого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу седьмого элемента И и второму входу десятого элемента И, выходы седьмого и десятого элементов И подключены соответственно к входам десятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход кото-- рого подключен к инверсному единичному входу пятого триггера, второму входу тринадцатого элемента. И и второму входу четырнадцатого элемента И, третий вход девятого элемента И, третий вход четвертого элемента И и втординены и подключены к информационнорой вход двенадцатого элемента И объе- му входу устройства.

47