Устройство для моделирования транспортных систем Советский патент 1991 года по МПК G06F15/50 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам для моделирования транспортных систем.

Цель изобретения - расширение области применения за счет определения матрицы корреспонденции пассажиропотока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 7 - примеры возможной конкретной реализации блока хранения переменных, блока записи, сумматора, блока представления числа, блоков контроля, блока распределения соответственно.

Устройство для моделирования матрицы корреспонденции пассажиропотока городского пассажирского транспорта (фиг. 1) содержит регистр 1 сдвига, шифратор 2, блок 3 хранения переменных, блок регистрации 4, блок 5 записи, элемент ИЛИ 6, блок 7 памяти, сумматор 8, одновибратор 9, блок 10 представления числа, второй элемент И II, второй блок 12 контроля, дешифратор 13, вычитающий счетчик 14, первый элемент И 15, группу блоков элементов И 16, первый блок 17 контроля, блок 18 распределения, первый 19 и второй 20 генераторы случайных чисел

Блок 3 хранения переменных может быть выполнен как показано на фиг 2 и содержит первую группу элементов И 21, вторую группу элементов И 22, группу маторов 23, третью группу элементов И 124, блок 25 элементов И.

Блок. 5 записи может быть выполнен как показано на фиг. 3 и содержит первую группу элементов И 26 и вторую группу элементов И 27, ячейки памяти 28.1 .28 , выходы каждой из которых соединены с группой входов блока 29 элементов И.

Сумматор 8 может быть выполнен как показано на фиг. 4 и содержит элемент И 30, четвертый элемент ИЛИ 31. счетчик 32, дешифратор 33, первый 34, второй 35 и третий 36 элементы ИЛИ, элемент И 37. сумматор 38, группу элементов ИЛИ 39. первую 40 и вторую 41 группы элементов И, первый элемент НЕ 42, элемент И-НЕ 43. второй элемент НЕ 44

О5 СО СО - СО

Блок 10 представления числа может быть выполнен как показано на фиг 5 и содержит дешифраторы 45, узел 46 памяти, дешифратор 47 и элемент ИЛИ 48

Узел 46 памяти состоит из страниц памяти, столбцы каждой из которых соединены с выходами дешифраторов 45 1 45 , а строки каждого столбца всех страниц памяти блока 46 объединены и подключены к группам третьих выходов блока 10, другие строки каждого столбца всех страниц памяти блока 4Ь соединены с группой выходов блока К)

Блоки 12 и 17 контроля могут быть выполнены как показано на фиг 6 и каждый содержит элемент ИЛИ 49, шифратор 50, вычитающий счетчик 51

Блок 18 распределения может быть вы полнен как показано на фиг 7 и с одер жиг элементы И 52 ipyruibi и элементы ИЛИ 5,5 грмшы, ipviniy с мматоров 54, блок 55 элементов ИЛИ, схему 5Ь сравнения и элемент ИЛИ 57

Устройство работает следующим образом

При появлении cm нала на выходе эле мента ИЛИ 6 осуществляется сгановка в

н левое состояние ячеек 28 памяти блока 5 1

saline ii, значение единицы через шифратор

2 в регистр 1 сдвита, что означает появление подвижной единицы (например, авто ) на первой остановке, запись из блока 7 памяти в группу сумматоров 23 бло ка 3 хранения переменных количества во- те пнях пассажиров В1 (нечетные счммато ры) и количества вышедших пассажиров В2 (четные с мматоры) на каждой остановке При этом каждая пара сумматоров нечет пая и четная, например 23 I и 232, т,ля записи количества во шедших и вышедших пассажиров на первой остановке, пара сумматоров 23 3 и 23 4 пре i- назначена для записи количества вошедших и вышедших пассажиров на второй останов ке и т д , запись через шифратор 50 (фиг Ь) в счетчики 51 чисел, контролирующих зацикливание блоков 12 и 17 контроля Cm налами с выходов регистра 1 сдвша подготавливаются к работе соответствующие элементы И 22 блока 3 храпе ния переменных, элементы И 26 блока 5 записи, столбец ячеек памяти блока 4 ре- тистрации, дешифратор из группы 45 блока 10 представления числа (фиг 5), етроби- руюгся два блока 241 и 244 элементов И, на выходах коюрых появляются код, соответствующий количеству вошедших пасса жиров (В1), и инверсный код, соответ сгвуюгций текущему качению количества выходягди х пассажиров на следующей остановке C,+ i Первоначально текущее значение количества вышедших пассажиров С, + равно 82, fi Таким образом, по каждой и остановке выбирается 51, и U, +

Сит налы, соответствующие значениям В, и С,|, поступают на входы с ммато

0

.

о 5 0 5

0

5

ра 8, который вычисляет величину 51,«; «SI,-r-C,+i, подлежащую распределению по следующим остановкам При появлении кода 51, на первой половине входов сумматора 8 на вход счетчика 32 через элемент И 36 поступает сигнал и на первом выходе дешифратора 33 появляется также сигнал, стробирующий группу элементов И 40 В результате этого код, соответствующий значению 51,, поступает через группу элементов ИЛИ 39 и в сумматор 38, при этом на выходе элемента ИЛИ 35 формируется сигнал, поступающий через элемент И 36 на счетный вход счетчика 32, при этом сигналом с второго входа дешифратора 33 стробируется группа элементов И 41 и дополнительный код записывается в сумматор 38, в котором вычисляется величина 5,. Сигналом с выхода элемента ИЛИ 34 счетчик 32 переводится в третье состояние. Сигналом с третьем о выхода дешифратора 33 стробир ются элементы И 30 и И-НЕ 43, i е определяется знак величины 5,. При положительной величине сигнал со знакового рафяда сумматора 38 равен нулю и в этом она появляется на второй ipynne выходов блока 8 суммирования. При этом на выходе блока 8 суммирования появляется сигнал, запускающий од- новибратор 9, выходной сигнал которого по- стчпае на вход блока 25 элементов И блока 3 хранения переменных и на объединенные входы элементов И 26 блока 5 записи При этом значения В2, ((1, , V) т сумматоров 23 блока хранения переменны записываются через блок 25 элементов И блока 3 и элементы ИЛИ 53 блока 18 распределения в соответствующие сумматоры 54 с циклическим переносом, а значение С н через соответствующий текущему aipecv остановки элемент И 26 1 записывается во вторую ячейку 282 памяти блока 5 записи, что достигается за счет подключения элемента И 26 с адресом «и к ячейке памяти с адресом «г+1 Таким образом, получается первое значение корреспонденции из остановки с адресом «I в остановку с адресом «2 из общего значения 51

Срезом сигнала с выхода одновибрато- ра 9 производится запись величины C,+i через соответствующий адресу элемент И 22, в сумматор 23 блока 3 хранения переменных, где производится вычисление нового значения величины Cl + t Сигнал, соответствующий значению 51, с выходов сумматора 8 поступает на входы дешифратора 47 (фит 5) блока 10 представления числа На выходе дешифратора 47, соответствующем сигналам 51, появляется сигнал, выделяющий соответствующую страницу узла 4Ь памяти и через элемент ИЛИ 48, осуществляющий запуск генератора 20 случайных чисел, вычитание «1 из содержимого счетчика 51 блока 12 контроля и через элемент ИЛИ 57 блока 18 распределения осуществляется запуск генератора 19 случайных чисел. Код от генератора 20 случайных чисел поступает на соответствующие входы дешифраторов 45 блока 10 представления числа. Таким образом, по сигналам с дешифратора 45, и дешифратора 47 (В1) осуществляется выбор столбца ячеек из страницы узла 46 памяти Э(В), в котором записано представление числа В с помощью L чисел

Любое число В может быть представлено одним числом, двумя числами, тремя числами и т. д , сумма которых равна В . Например, число 5 может быть представлено следующим образом: в виде одного числа L 1(5); в виде двух чисел Z,2(3,2), |4,1) в виде трех чисел Z.3{1,2,2|,(3,1,1} и т. д

Числа в диапазоне от 1 до В заранее представляются и записываются по столбцам каждой страницы блока 46 памяти, соответствующей В Таким образом, количество страниц определяется максимальным значением В1, полученным в результате обследования пассажиропотоков на данном маршруте. Дешифраторы 45 блока 10 представления числа (В1) преобразуют случайное число, поступающее с выхода генератора 20 случайных чисел в адрес столбца страницы блока 46 памяти. В каждом столбце каждой страницы блока 46 памяти записана величина L и одно представление величины В1 из L чисел

Выбор адреса столбца осуществляется из условия

+ ),

где /V - количество остановок маршрута; i - текущий адрес остановки маршрута

Дешифраторы 45 управляются сигналами с выходов регистра 1 сдвига, при этом выходные сигналы дешифратора 45 1 воздействуют на адреса столбцов, в которых L.iV-2, сигналы дешифратора 452 - на адреса столбцов, в которых /,Л-3 и т. д., выходные сигналы дешифратора 45 V воздействуют на адреса столбцов, в которых любое значение В представлено одним или двумя числами, т. е. L, Исходя из этого осуществляется коммутация выходных сигналов каждого из дешифраторов 45, а также коммутация самих дешифраторов. Выходы строк каждой страницы памяти узла 46 объединены и связаны с соответствующим входом реверсивного счетчика 14 и с группами входов блоков 16 элементов И, при этом на вход счетчика 14 поступает код, соответствующий величине L, на входы блоков 16 элементов И подаются сигналы, соответствующие представлению числа В в прямом и обратном коде.

На выходе дешифратора 13 появляется сигнал, соответствующий величине L, запи

санной в счетчик 14, которым прошводт- ся стробирование соответствующего блока элементов И 16 На выходах первой группы выделенного блока элементов И 16 появляются сигналы, соответствующие представлению числа В1 из L чисел в прямом ко де (М), а на выходах второй группы - в обратном коде (Мг) Эти сигналы лосту- пают на входы блока 18 распределения, где осуществляется нахождение такого адреса остановки (К), в котором текущее значение величины вышедших пассажиров Сн больше или равно числу выбранного представления величины В

Это осуществляется следующим образом

Выдаваемый позиционный сигнал с генератора случайных чисел (в его состав входит дешифратор, который не показан) соответствует остановке К () Этим сигналом подготавливаются к работе элемент И 27 К блока 5 записи и элемент

0 И 52 К блока 18 распределения

Через блок 55 элементов ИЛИ блока 18 распределения осуществляется передача из сумматора 54 Л величины Сн на вход схемы 56 сравнения, на другой вход которого по5 дается число МА с выходов первой группы соответствующего блока элементов И 16 Нс- ли величина Ся.1 , то на одном ш выходов схемы сравнения 56 формируется сигнал, поступающий на вход блока 17 контроля, на вход блока 5 записи и одновременно

0 разрешается запись в сумматор 54 Л через элемент И 52 К числа Мг в обратном коде с выходов блока 16 К. элементов И. т е происходит вычисление новой величины С„ Ск-Mt Сигналом с выхода схемы 56 сравнения блока 18 распределения через

5 элемент И 27 Л разрешается гапись числа Mf в ячейку 28 Л памяти блока 5 id- писи. осуществляется запись в счетчик 51 через элемент ИЛИ 49 и шифратор 50 блока 17 контроля числа, контролирующего а цикливание процесса моделирования, осуществляется вычитание «1 из содержимого счетчика 14, при этом по сигналам с дешифратора 13 с выхода соответствующего блока 16 элементов И выдается второе число из L чисел

5 Таким образом получена вторая корреспонденция из общего количества вошедших на (-и остановке пассажиров, на А -й выйдет Мг пассажиров, блок 17 контроля приведен в исходное состояние, подготовлено следующее слагаемое для распределения

0

Процесс повторяется до тех пор. пока содержимое счетчика 14 не станет равным нулю Это означает, что число S1 распределено по последующим остановкам, т е сформирована строка корреспонденции

При обнулении счетчика 14 с выхода дешифратора 13 выдается сигнал, поступающий на вход блоков 12, 5, 3 и I По этому сигналу производится запись числа в счетчике

5

51 блока 12 контроля, обеспечивающего контроль зацикливания, перезапись строки корреспонденции из ячеек 28 памяти блока 5 записи в i и столбец блока 4 регистрации, запись содержимого сумматоров 54 блока распределения через элементы И 21 в сумматоры 23, сдвиг «1 в регистре 1 сдвига на следующий адрес остановки маршрута При этом процесс опять начинается с вычисления величины В 1,+ 1 в блоке 8 суммирования Это происходит до тех пор, пока не появится сигнал на последнем выходе регистра 1 сдвига Этим сигналом осуществляется выдача на печать содержимого блока 4 регистрации и запуск устройства путем подачи сигнала с последнего выхода регистра 1 сдвига на вход элемента ИЛИ 6 для получения другого распределения чисел

01,

В случае, если С A1Z , где ,2, ,L, выходной сигнал формируется на другом выходе схемы 56 сравнения блока 18 распределения (фи 7), который поступает на вход счетчика 51 блока контроля 17 и уменьшает содержимое счетчика 51 на «1 Этот же сигнал через элемент ИЛИ 57 запускает

га, дешифратор, выход которого соединен с входом сдвига регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет определения матрицы

5 корреспонденции пассажиропотока, оно дополнительно содержит шифратор, элемент ИЛИ, группу блоков элементов И, вычитающий счетчик, одновибратор, сумматор, блок хранения переменных,блок записи, блок распределения, блок представления числа,

1 первый и второй блоки контроля, блок хранения переменных содержит блок элементов И, первую и вторую группы элементов И по v элементов И в каждой группе (/V - число остановок маршрута транспорта),

15 третью группу из 2 элементов И, группу из 2А сумматоров, в блоке хранения переменных выходы (-х элементов И первой и второй группы объединены ( 1, -V) и соединены с установочным входом сумматора группы, инверсный информацион20 ный выход 2(-го сумматора группы соединен с первым входом 1-го элемента И второй группы и первым входом соответствующего элемента И третьей группы, прямые информационные выходы 2/-х сумматоров группы

генератор 20 случайных чисел, формирую- 25 подключены соответственно к информационщии новый адрес пни числа Ale.

при неизменном чначеПри обнулении реверсивного счетчика 51 блока 17 контроля на выходе элемента И 15 появляется сигнал, поступающий на блока 10 представления числа, по которо- м формируется новое множество чисел М при неизменном В С помощью сигнала с выхода элемента И 15 можно управлять процессом печати для фиксации содержимого счетчика 51 блока 17 контроля и представления множества М±

Cm налом с выхода элемента ИЛИ 48 бло ка 10 представления числа уменьшается со- iep/лимое счетчика 51 на «1 При обнулении счетчика 51 блока 12 контроля на выходе элемента И 11 появляется сигнал, по которому устройство устанавливается в исходное сосгояние и через элемент ИЛИ 6 формируется сигнал (апуска По этому сиг- на ГУ можно управлять печатью для фик сации адреса остановки /, величины В , содержимого сумматоров 54 блока 18 распределения

Формула изобретения

Устройство для моделирования транспортных систем, содержащее первый и второй элементы И, первый и второй генераторы случайных чисел, регистр сдвига, блок регистрации, входы считывания информации которого соединены соответственно с разрядными выходами регистра сдвига, блок па мяти, вход сброса которого подключен к выходу последнего разряда регистра сдви40

ным входам блока элементов И, прямые информационные выходы (2i-l)-x сумматоров группы соединены соответственно с первыми входами (2(-1)-х элементов И третьей группы, блок записи содержит блок эле- вход 30 ментов И, две группы элементов И, группу ячеек памяти, в блоке записи выходы i x элементов И первой группы и ;-х элементов И второй группы объединены и подключены к счетному входу г-й ячейки памяти, выходы которых подключены соответ- 35 ственно к информационным входам блоков элементов И группы, блок представления числа содержит элемент ИЛИ, дешифратор, группу дешифраторов и узел памяти, в блоке представления числа одноименные выходы дешифраторов группы объединены и соединены с соответствующим адресным входом узла памяти первой группы, адресные входы второй группы которого подключены соответственно к выходам дешифратора и входам элемента ИЛИ, каждый блок конт- 45 роля содержит вычитающий счетчик, шифратор и элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом шифратора, выходы которого подключены соответственно к разрядным входам вычитающего счетчика, блок распределения содержит схему сравнения, блок элементов ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ, группу сумматоров, группу элементов ИЛИ, группу элементов И, в блоке распределения выходы элементов ИЛИ группы подключены соответственно к информационным входам сумматоров группы, входы разрешения суммирования которых соединены соответственно с выходами элементов И группы, выходы сумматоров группы соединены соответственно с входами блока

50

55

га, дешифратор, выход которого соединен с входом сдвига регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет определения матрицы

корреспонденции пассажиропотока, оно дополнительно содержит шифратор, элемент ИЛИ, группу блоков элементов И, вычитающий счетчик, одновибратор, сумматор, блок хранения переменных,блок записи, блок распределения, блок представления числа,

первый и второй блоки контроля, блок хранения переменных содержит блок элементов И, первую и вторую группы элементов И по v элементов И в каждой группе (/V - число остановок маршрута транспорта),

третью группу из 2 элементов И, группу из 2А сумматоров, в блоке хранения переменных выходы (-х элементов И первой и второй группы объединены ( 1, -V) и соединены с установочным входом сумматора группы, инверсный информацион0 ный выход 2(-го сумматора группы соединен с первым входом 1-го элемента И второй группы и первым входом соответствующего элемента И третьей группы, прямые информационные выходы 2/-х сумматоров группы

элементов ИЛИ, выходы которого подключены к информационным входам первой группы схемы сравнения, информационные входы второй группы которой подключены соответственно к одноименным объединенным пря мым выходам блоков элементов И группы, выход «Меньше схемы сравнения блока распределения соединен с первым входом элемента ИЛИ блока распределения и первым входом элемента ИЛИ первого блока контроля, разрядные инверсные выходы вычитающего счетчика которого подключены соответственно к входам первого элемента И устройства, выход которого подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ блока представления числа, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ блока распределения, входу запуска первого генератора случайных чисет и вычитающему входу вычитающего счетчика второго блока контроля, разрядные инверсные выходы которого подключены соответственно к входам второго элемента И устройства, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ устройства, второй вход которого соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига устройства и установочным входом блока памяти устройства, вход считывания информации которого, первые входы элементов ИЛИ первого и второго блоков контроля и вход шифратора подключены к выходу элемента ИЛИ устройства, выходы шифратора устройства соединены соответственно с информационными входами регистра сдвига устройства, вход сдвига которого и второй вход элемента ИЛИ второго блока контроля, первые входы элементов И первой группы блока хранения переменных и управляющий вход блока элементов И блока записи подключены к выходу дешифратора устройства, группа выходов которого подключена соответственно к управляющим входам блоков элементов И группы, инверсные информационные выходы одноименных элементов И блоков группы объединены и соединены соответственно с первыми входами элементов И второй группы блока записи, информационные выходы регистра сдвига устройства соединены соответственно с вторыми входами элементов И второй группы и вторыми входами соответствующих элементов И третьей группы блока хранения переменных, первым входом элементов И первой группы блока записи и входом разрешения работы

0

5

0

5

0

дешифраторов группы блока представления числа, информационные выходы узла памяти которого подключены соответственно к информационным входам блоков элементов И группы и разрядным входам вычитающею счетчика устройства, информационные выходы которого соединены соответственно с входами дешифратора, выходы блока памя.ти соединены соответственно с информационными входами сумматоров группы блока хранения переменных, выходы элементов И третьей группы которого соединены соответственно с информационными входами сумматора, выход знакового разряда которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, а сигнальный выход сумматора соединен с входом запуска одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу блока элементов И и третьим входом элементов И второй группы блока хранения переменных и вторым входам элементов И первой группы блока записи, третьи входы элементов И первой группы которого соединены соответственно с прямыми выходами четных сумматоров группы блока хранения переменных, выходы блока элементов И которого соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ группы блока распределения, выход элемента ИЛИ которого соединен с входом запуска первого генератора случайных чисел, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ группы и вторыми входами элементов И группы блока распределения и вторыми входами элементов И второй группы блока записи, установочные входы ячеек памяти которого подключены к выходу элемента ИЛИ, а выходы блока элементов И блока записи соединены соответственно с информационными входами блока регистрации, выходы сумматора подключены соответственно к входам дешифратора блока представления числа, информационные входы дешифраторов группы которого подключены соответственно к выходам второго генератора случайных чисел устройства, выход «Больше схемы сравнения блока распределения соединен с вторым входом элемента ИЛИ первого блока контроля, вычитающим входом вычитающею счетчика и третьими входами элементов второй группы блока записи, а выходы сумматоров группы блока распределения соединены соответственно с информационными входами элементов И первой группы блока хранения переменных

CVJ

i

К дых. 5л. 1 Кдь/х.бл.6

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для моделирования транспортных систем Цель изобретения - расширение области применения за счет определения матрицы корреспонденции пассажиропотока Устройство содержит регистр сдвига, шифратор, блок хранения переменных, блок регистрации, блок записи, элемент ИЛИ, блок памяти, сумматор, одновибратор, блок представления числа, элементы И. блоки контроля, дешифратор, реверсивный счетчик, блок элементов И, блок распределения, генераторы случайных чисел 7 ил.

Н 5л б

Кбы.бл.19КЬых.блЛЗ

Фиг.З

КЪп.Ш

К fx.SA.ff

.к5ых.5л.Т6 .К&ых.5л.18

Hfal

ФизЛ

Кбых. 8л. 7

v

К дых. дл. 15

Кбых.бл.6

Кбых.Ьл.д

Фиг 5

Фиг ,6

Кдых.бл.З

гг v§

8 «5 Ј

Фиг,7

К 6x.fa.t7