Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1990 года по МПК G06N7/08 

Из эбретение относится к вычисли- тельн й технике и может быть исполь- зоган) при моделировании систем мас- сорог) обслз оивания (СМО) с учетом режим )в функционирования .технических средств (обслуживающих приборов) и персоналао

Цель изобретения - расширение функ- циона,1ьньпс возможностей устройства за C4ijT воспроизведения режимов двух- этапной подготовки обслуживающего персонал, i и двухэтапной подготовки тех- ничес:сих средств.

На фиг.1 и 2 приведена схема уст- ройст:}а.

Ус ройство содержит формирователь 1 одиночного импульса, генератор 2 заявок, с первого по седьмой элемен1ТЫ {f 3 - 9, генератор 10 слгучайных интервалов времени работы, первьй триггер 11, первый 12 и второй 13 дифференцирующие элементной каналов 14,- 14fj обслуживания, генератор 15 случайных импульсов команд, генератор 16 счетных импульсов, формирователь 17 интервала времени готовности, блок 18 счетчиков и второй триггер 19.

Каждый канал обслуживания содер-; жит с первого по четвертый элементы ИЛИ 20 - 23, генератор 24 случайных интервалов времени отказов и восстановления, генератор 25 интервалов времени предварительной под- готовки обслуживающего персонала, первый дифференцирующий элемент 26,

О5 О 00 О5 00 СП

генератор 27 случайных интервалов времени заключительной подготовки обслуживающего персонала, генератор 28 случайных интервалов времени начальной подготовки техники, генератор 29 случайных интервалов времени окончательной подготовки техники, формирователь 30 интервалов времени контроля качества подготовки, блок

31элементов задержки, с второго по нятьш дифференцирующие элементы

32- 36, с первого по девятьй элементы И 37-45, четыре триггера 46-49, пятьй элемент ИЛИ 50, первый вход 51 выход 52 и второй вход 53.

Формирователь 1 одиночного импульса инициирует моделирование, генератор 2 моделирует поток обслуженных .заявок. Установка триггера 11 в еди- ничное состояние свидетельствует о незанятости CMC, а также обеспечивает запуск каналов моделирования. Каналы моделирования предназначены для формирования сигналов на выходе 52, пропорциональных времени обслуживания заявок. Генератор 15 случайных импульсов команд формирует поток заявок на обслуживание. Генератор 16 счетных импульсов формирует тактовые импульсыо Формирователь 17 интервала времени готовности формирует импульсы, свидетельствующие об освобождении СМО от обслуживания зая вки и готовности к очередному этапу моделирования. Блок 18 счетчиков предназначен для хранения результатов моделирования.

Устройство моделирует процесс функционирования СМО, имеющей в своем составе п разнотипных приборов (каналов) обслуживания, каждый из которых может находиться в двукэтапном режиме подготовки обслуживающего пер- сонала и двухэтапном режиме подготовки техники (аппаратзФы). Режимы подготовки обслз живающего персонала и аппаратуры контролируются. . В зависимости от результатов контроля ка- чества подготовки возможны три ситуации о Если подготовка проведена за время t t, то повторяется только окончательная подготовка аппаратуры, если подготовка проведена за время t, t(t ct), то повторяется заключительная подготовка обслуживающего персонала, начальная и окончательная подготовка техники. Если

5

0 5 о

5

Q 5 Q

t t ; t j то считается, что подготовка проведена качественно.

Общему режиму подготовки каналов обслуживания в целом предшествует режим ожидания системы. Обслуживание заявок происходит, когда устройство находится в режиме готовности. За один интервал пребывания системы в режиме готовности может быть обслужено несколько заявок, после чего уст ройство вновь переходит в режим ожидания.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении триггеры 11 и 19 находятся в нулевом состоянии. Импульс с выхода формирователя 1 одиночного импульса запускает генератор 15 случайных импульсов команд, генератор 16 счетных импульсов,а также поступает на единичный вход триггера 11. На выходе триггера начинает формироваться единичньй сигнал, длительность которого пропорциональ- - на временному интервалу, соответствующему режиму ожидания. Интервал времени заканчивается с поступлением на нулевой вход триггера 11 импульса с выхода элемента И 8, которьш открывается при поступлении импульса с выхода генератора 15, имитирующего получение команды (распоряжения) на применение системы, и при отсутствии .сигнала на втором (инверсном) входе элемента И 6, что соответствует тому, что- система не занята обслуживанием, т.е.свободна.

С выхода триггера 11 единичньш сигнал поступает на вход дифференцирующего элемента 13. По окончании |интервала времени ожидания на выходе дифференцирующего элемента 13 формируется импульс, которьм поступает на вход 51 каждого из п каналов 14 обслуживания. -Этот импульс также поступает на единичный вход триггера 19 и перебрасьтает его в единичное состояние. На выходе триггера 19 начинает формироваться импульс, длительность которого соответствует режиму подготовки всей системы,

Через случайные интервалы времени на выходе 52 каждого из п каналов 1 п обслуживания появится еди- ничньй сигнал, имитирующий окончание подготовки данного i-ro канала 14;. Как только на всех выходах 52 п каналов обслуживания установится единичныичто

ПОД1

элеь левые

элемента посту тает вателя

Им1ульс J

ОКОНЧ 1НИЯ

ственное

одит

ход

ьшав

енныК

я 17

ый в:

оторого

аторг

5160868

сигнал, открывается элемент И 8,

соответствует окончанию режима отовки всей системы. С выхода вита И 8 сигнал поступает на нувходы триггера 46 в катодом из налов обслуживания, переводя их исходное состояние, а также на ну- вход триггера 19, переводя его иqxoднoe состояние, этим имитируокончание подготовки системы. Цмпульс с выхода элемента И 8

также на формирователь 17 времени готовности, на вы- которого формируется импульс с

пропорциональной соответствующему времени системы в режиме готовнос- выхода формирователя 17 им- поступает на второй (инверсный) элемента И 6, что соответствует эту на прохождение команд в слу- если система находится в режиме зности.

тулъс с выхода элемента И 8 J поступает на вход генератора 2 ж, на выходе которого формиру- случайная последовательность

, имитирующих поступление на обслуживание в системе.

с выхода генератора 2 через И 3 при разрешающем сигнале втором входе, поступающем с формирователя 17, поступает на генератора 10 случайных интервремени работы, на выходе ко- о формируется импульс с длитель- соответствуюдей интервалу обслз живания заявок. Импульс вых|ода элемента И 3 также поступа- первый вход блока 18 счетчиков, подсчитывается общее Число посту- заявоко С выхода генератора

через дифференцирующий эле- 12 поступает на инверсньш вход И 5, на прямой вход которого

импульс с выхода формиро- 17.

, соответствующий моменту времени работы (непосред- обслуживание заявки), про- через элемент И 5 на второй 5лока 18 счетчиков, где подсчи-. гея общее число полностью обслузаявок. С выхода формировате- импульс также поступает на пер- сод элемента И 9, второй вход .

соединен с выходом гене- 16. С выхода элемента. И 9

п кг в

левс)й в ется

поступает

интервала

ходе

длительностью,

интервалу,

нахо|ждения

ти.

пуль

вход

запр

чае,

ГОТО

И:

такж заяв ется

импуЛьсов, заявок Импу;:ьс элем(;нт на ег

вход

вало

Topoi

НОСТ1Ю

времени с

ет на где

пивщк(х 0 мент

20

25

30

импульс

10 15

40 к 45 д

т ед 50 ед ме . эл бл ва 5 ло че об вх -)

35

20

25

30

импульсы поступают на пятый вход блока 18 счетчиков, где подсчитыва- тся время нахождения системы в режиме готовности. Третий вход блока 18 счетчиков, где определяется также длительность режима подготовки, подключен к выходу элемента И 7. первый и второй входы кото рого сое - 10 динены соответственно с выходами триггера 19 и генератора 16. С выхода генератора 10 единичньш сигнал поступает на первый вход элемента И 4, на второй вход которого поступают 15 сч&тные импульсы с выхода генератора 16, которые через элемент И 4 поступают на четвертьш вход блока 18 счетчиков для подсчета общего времени обслуживания заявок. С выхода генератора 15 импульсы также поступают на шестой вход блока 18 счетчиков для подсчета количества поступивших команд на применение моделируемой системы

Функционирование i-ro канала обслуживания осуществляется.в четырех режимах

В первом режиме канал исправен, время подготовки канала находится в интервале t, t, где t.- минимально необходимое время для каче- ственной подготовки канала; t - максимально необходимое по нормативам время для качественной подготовки канала.

Во втором режиме в канале в ходе подготовки возникает отказ,

В третьем режиме в канале после окончания подготовки по результатам 0 контроля качества подготовки проводится повторная подготовка (,). В четвертом режиме в канале после окончания подготовки по результатам контроля качества подготовки прово 5 дится повторная подготовка (t t) .

В исходном состоянии триггеры 46 и 47 имеют на выходе нулевой потенциал, триггер 49 .имеет на выходе единичный потенциал, триггер 48 в 0 единичном состоянии, при котором элемент И 43 по первому входу открыт, а . элемент И 44 по первому входу закрыт, блок 31 элементов задержки обеспечивает формирование временных интерва- лов, минимально необходимых для качественной подготовки i-ro канала обслуживания. Элементы задержки с входами 1 - 4 имеют время задержки -) t, , t( и t соответственно, при

5

этом должно выполняться условие .( . 4.11 t-

t 4- М J- Ml +, , 1 t, t t,

Ч

,

-„ tj , где t . - случайное минимально возможное время, затрачиваемо на подготовку обслуживающего персонала и аппаратуры.,

Рассмотрим работу i-ro канала обслуживания в первом режиме. С вы- хода 51 импульс запускает генератор 25, а также через блок 31 элементов задержки, элемент ИЛИ 50 и открытьй элемент И 45 запускает формирователь 30„ Импульс, имитирующий режим предварительной подготовки обслуживающего персонала, с выхода генератора 25 через дифференцирующий элемент 26 своим задним фронтом, для чего используется инверсный выход дифференцирующего элемента 26, через элемент ИЛИ 21 запускает генератор 27 на выходе которого формируется импульс, длительность которого соответствует времени заключительного этапа подготовки обслуживающего персонала, В момент окончания этого импульса на выходе дифференцирующего элемента 32 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 22 запускает генератор 28. С выхода Генератора 28 импульс через дифференцирующий элемент 33 и элемент ИЛИ 23 запускает генератор 29 на выходе которого формируется импульс, имитирующий окончательный этап подготовки техники. С выхода генератора 29 импульс через инверсньй выход дифференцирующего элемента 34 поступает на первый , прямой вход элемента И 37, проходит через него только в случае наличия разрешающих напряжений на инйерсном и на втором прямом входах, Тое. в случае, когда , канал исправен (разрешающий потенциал на инверсном входе) и когда, на втором прямом входе будет разрешающее напряжение от формирователя: 30, а именно когда t t, с t (т.е., по результатам контроля качества подготовки канала к работе подготовка про) ведена качественно) , С выхода элемента И 37 импульс поступает на единичный вход триггера 46 и перебрасы- вает его, что соответствует окончанию режима подготовки i-ro канала обслу- живания.

Работа i-ro канала во втором режиме (при возникновении неисправности в нем при подготовке). С вы5

0

0 5 0 5

хода генератора 24 в случайный момент времени появляется импульс, имитирующий передним фронтом появление , отказа в канале, с длительностью, соответствующей случайному времени, устранения отказа. Этот импульс на время своей длительности закрывает

элемент И 37 и открьшает элемент И 38. Таким образом, импульс с выхода дифференцирующего элемента 34 пройдет через открытый элемент И 38 и перебросит триггер 47 в состояние при котором на его выходе будет едил ничный потенциал, открывающий элемент И 40 по первому входу. По окончании импульса случайной длительности с выхода генератора 24 через инверсный выход дифференцирующего элемента 35 пройдет импульс, имити- руюв1ий окончание устранения отказа. Пройдя через элемент И 40, он установит триггер 47 в исходное состоя- . ние, а также поступит на второй вход блока 31 элементов задержки, имитируя включение схемы контроля качества подготовки Кроме того, сформированный импульс, пройдя через элемент ИЛИ 20, установит триггер 48 в исходное состояние, пройдя через элемент ИЛИ 22, он запустит генератор 28, моделируя повторную после устранения отказа подготовку .техники„

Работа канала в третьем режиме () осуществляется следующим образомо После окончательного этапа подготовки техники импульс с инверсного выхода дифференцирующего элеменг та 34 поступает одновременно на первые входы элементов И 38 и 39 и первый вход элемента И 37. Так как канал исправен, элемент И 38 по второму входу будет закрыт, и, поскольку t t, , единичный потенциал на выходе формирователя 30 отсутствует и элемент И 37 по второму входу закрыт. Через элемент И 39 импульс с инверсного выхода дифференцирующего элемента 34 пройдет на вторые входы элементов И 43 и 44. Затем этот импульс через элементы И 43 и 41, а также элемент ИЛИ 23 поступит на вход запус-, ка генератора 29. Триггер 49 установится в состояние, при котором элемент И 45 будет по второму входу закрыт. Одновременно этот импульс поступит на четвертый вход блока 31 элементов задержки для формирования интервала времени контроля качества

псдготовки. До того, как с четвертогс

д.ержки появится этот импульс, с второго йхода этого блока 31 появится импульс, поступивший на блок задержки

ранее. Он, пройдя элемент ИЛИ 50, поступит на единичный вход триггера 49 о Так как длительность формируемоимпульса меньше, чем время пере- Q

го

брЬса триггера 49, этот-импульс через элгмент И 45 не пройдет, но зато сле- ДУ:опщй импульс с четвертого выхода блока 31 элементов задержки пройдет че;)ез элемент И 45 беспрепятственно (так как триггер 49 уже перебросится в исходное состояние) и запустит фор- ми11)ователь 30

Работа канала в четвертом режимещи этг Bei

элемента 34 пройдет через элемент

3 я те

9 (так как на выходе формировате- 30 после времени t единичный по- циал уже будет отсутствовать) и

выхода блока 31 элементов

за15

tп t) осуществляется следую- 1 образом После окончательного па подготовки техники импульс с сного выхода дифференцирующего

20

ин25

псс|тупит на вторые входы элементов 3 и 44. К этому времени элемент

И

И

3 по второму входу закрыт, а элемент И 44 по второму входу открыт, так как триггер 48 переброшен из ис- xo JHoro состояния импульсом с выхода ди(ференцирующего элемента 36, сформированного во время t, передним фронтом импульса с формирователя 30.

Пройдя элемент И 44 и открытьй элемент И 42 ( в канале нет отказа), этот импульс поступит через элемент ИЛИ 21 на запуск генератора 27 для моделирования повторной подготовки канала обслуживания, начиная с заключительной подготовки обслуживающего

пер

сонала, и одновременно на третий

Устройство для моделирования сие - тем массового обслуживания, содержащее формирователь одиночного импульса, генератор заявок, с первого по седьмой элементы И, генератор случайных интервалов времени работы, первый триггер, два дифференцирующих элемента и первый канал обслуживания, содержавдий с первого по четвер- тьй элементы ИЛИ, генератор случайных интервалов времени отказов и восстановления , а также последовательно соединенные генератор случайных интервалов времени предварительной подготовки обслуживающего пер сонала и первый дифференцирующий элемент, причем в устройстве выход генератора заявок подключен к перво- му входу первого элемента И, выход генератора случайных интервалов времени работы соединен с первым входом второго элемента И и входом первого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого подключен к входу второго дифференцирующего элемента, отличающеес я тем. что

, с целью расширения

вхоп; блока 31 задержек для формирова- j Функ1щональных возможностей устройстния интервала времени контроля качества подготовки, а также, пройдя ИЛИ 20, установит триггер 48 в исходное состояние.

То показателям счетчиков, объединенных в блоке 18 счетчиков (в завис мости от интересующих показателей блок счетчиков может быть увели- чен, например, для подсчета числа некачественных и качественных подготовок), можно оценить вероятностные и временные показатели процесса обслуживания заявок и ун1|ционирования СМО. К , таким

50

55

ва за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и техники, в него введены генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности, блок счетчиков, второй триггер и п-1 каналов обслуживания, идентичных первому, причем все каналы обслужива- ния дополнительно содержат генератор случайных интервалов времени заклю- чительной подготовки обслуживающего персонала, генератор случайных интервалов времени начальной подготовки

Q

з - -

15

20

25

30

35

40

показателям относятся, например, вероятность обслуживания заявок, ве-- роятность пребывания системы в L-M режиме (ожидания, работы и т.д.) и другие показатели, характеризующие процесс обслуживания заявок и динамику функционирования систем массового обслуживания с учетом обслуживающего персонала и качества их подготовки.

Формула изобретения

Устройство для моделирования сие - тем массового обслуживания, содержащее формирователь одиночного импульса, генератор заявок, с первого по седьмой элементы И, генератор случайных интервалов времени работы, первый триггер, два дифференцирующих элемента и первый канал обслуживания, содержавдий с первого по четвер- тьй элементы ИЛИ, генератор случайных интервалов времени отказов и восстановления , а также последовательно соединенные генератор случайных интервалов времени предварительной подготовки обслуживающего персонала и первый дифференцирующий элемент, причем в устройстве выход генератора заявок подключен к перво- му входу первого элемента И, выход генератора случайных интервалов времени работы соединен с первым входом второго элемента И и входом первого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого подключен к входу второго дифференцирующего элемента, отличающеес я тем. что

, с целью расширения

Функ1щональных возможностей устрой

0

5

ва за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и техники, в него введены генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности, блок счетчиков, второй триггер и п-1 каналов обслуживания, идентичных первому, причем все каналы обслужива- ния дополнительно содержат генератор случайных интервалов времени заклю- чительной подготовки обслуживающего персонала, генератор случайных интервалов времени начальной подготовки

техни1си, генератор случайных интервалов времени окончательной подготовки техники, формирователь интервалов времени контроля качества подготовки, блок элементов задержки с второго по пятьй дифференцирующие элементы, с первого по девятьй элементы И, с первого по четвертый триггеры и пятый элемент ИЛИ. причеи в каждом канале обслуживания вход запуска генератора случайных интервалов времени предварительной подготовки обслуживающего .

персонала соединен с первыми входами блока элементов задержки и перво;Го элемента ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска генератора случайных интервалов времени заключительной подготовки обслуживающего персонала, выход которого подключен к входу второго дифферешщрующего элемента, выход ко0

5

0

элемента И, выход которого подключен к входу запуска формирователя интервалов времени контроля качества подготовки, выход которого соединен с входом пятого дифференцирующего элемента, третьим входом первого элемента И и с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И и первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера, а выход - с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к втог рому входу второго элемента или и третьим входом блока элементов за- держки и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера, единичный вход которого соединен с выходом пятого дифференцирующего элемента, а выход подключен к второму входу седьмого элемента И, выход которого соединен

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режимов двухэтапной подготовки обслуживающего персонала и двухэтапной подготовки технических средств. Устройство содержит формирователь одиночного импульса, генератор заявок, семь элементов И, генератор случайных интервалов времени работы, два триггера, два дифференцирующих элемента, N - каналов обслуживания, генератор случайных импульсов команд, генератор счетных импульсов, формирователь интервала времени готовности и блок счетчиков. 2 ил.

тррого подключен к входу второго диф- 5 с первым входом пятого элемента И,

ференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого под- ключен к входу запуска генератора . случайных интервалов времени начальной подготовки техники, выход которого подключен к входу третьего дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени окончательной подготовки техники, выход которого подключен -к входу четвертого дифференцирующего элемента, вькод которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выход генератора случайных интервалов времени отказов и восстановления соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а также входом седьмого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, вторыми входами первого элемента ИЛИ и вторым входом блока элементов задержки, выходы которого соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход которого подклю- чен к первому входу девятого элемента И, единичному входу четвертого триггера, единичный выход которого подключен к второму входу девятого

0

o

5

0

выход которого подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, нулевому входу четвертого триггера и четвертому входу блока элементов задержки, выход второго элемента И соединен с единичным входом второго триггера, единичный выход которого подключен к вторым входам четверто- : го, пятого и шестого элементов И, выход первого элемента И подключен к.единичному входу первого триггера : причем в устройстве выход формирователя одиночного импульса подключен к единичному входу первого триггера и входам запуска генератора счетных импульсов и генератора случайных импульсов команд, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, выходу формирователя интервала времени готовности, второму входу третьего элемента И и второму входу первого элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени работы и первым входом блока счетчиков, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к выходам третьего элемента И, пятого элемента И, второго элемента И, седьмого элемента И и генератору случайных импульсов команд, выход генератора счетньгх им

ульсов соединен с вторьп ги входами торого, пятого и седьмого элементов

единичный выход первого триггера оединен с входом второго дифференци- ующего элемента, выход которого под- пючен к единичному входу второго риггера и входам генераторов слу- айных интервалов времени предвари- ельной подготовки обслуживающего

г0тН

персонала всех каналов обслуживания, вход запуска генератора заявок объединен с входом запуска формирователя интервала времени готовности и подклю чен к выходу шестого элемента И и нулевым входам первых триггеров всех каналов обслуживания, единичные выходы которых подключены к входам шестого элемента И устройства.