Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1992 года по МПК G06F15/20 

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

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее N блоков обслуживания заявок, каждый из которых имеет элемент И, триггер, два генератора импульсов со случайным интервалом следования и элемент ИЛИ

1.

Недостатком этого устройства является невозможность учета качества обслуживания заявки предыдущим блоком при ее обслуживании в последующем блоке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее вход поступления заявок, шесть элементов И, четыре триггера, два генератора импульсов со случайным интервалом следования, элемент задержки, три разделительных диода, генератор импульсов, счетчик импульсов и выход устройства, причем входом поступления заявок устройства является первый вход первого элемента И, выход которого соединен с входами запуска первого и второго генераторов импульсов со случайными интервалами следования, единичным входом третьего триггера и нулевым входом первого триггеVI4J

Јь СлЭ

Ј

pa, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, прямой и инверсный выходы второго триггера подключены к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго элемента И подключен к входу элемента задержки, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера непосредственно, а с нулевым входом первого триггера через второй разделительный диод, выход третьего элемента И через третий разделительный диод соединен с единичными входами первого и второго триггеров, нулевым входом четвертого триггера и входом сброса счетчика импульсов, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к нулевому входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход переполнения которого подключен к единичному входу четвертого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно пятого и шестого элементов tfl, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход пятого элемента И является выходом устройства и соединен через первый разделительный диод с единичным входом первого триггера, выход шестого элемента И подключен к вторым входам второго и третьего элементов И 2.

Это устройство позволяет учитывать количественную характеристику качества первичного обслуживания при повторном обслуживании заявок, но не может быть использовано при моделировании многофазных систем массового обслуживания, когда одна заявка поочередно обслуживается в ряде блоков обслуживания, причем в каждом последующем блоке учитывается коли- чественная характеристика качества обслуживания, достигнутая в предыдущих блоках обслуживания.

Целью изобретения является повышение точности моделирования за счет учета качества обслуживания заявки предыдущим блоками при ее обслуживания в последующих блоках.

Цель достигается тем, что в устройстве для моделирования систем массового обслуживания, содержащем группу блоков обслуживания заявок, каждый из которых содержит два генератора импульсов со случайным интервалом следования, счетчик импульсов, три триггера, генератор импульсов и четыре элемента И, в каждом блоке обслуживания заявок выход первого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, входом записи счетчика

5 импульсов, единичным входом второго триггера и выходами запуска первого и второго генераторов импульсов со случайным интервалом следования, прямой выход второго триггера подключен к первому входу

0 второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго элемента I/I подключен к счетному входу счетчика импульсов; выход переполнения которого соединен с единич5 ным входом третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого генера0 тора импульсов со случайным интервалом следования и единичным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего элемента И является выхо5 дом обслуженных заявок блока обслуживания заявок и соединен с нулевым входом третьего триггера, выход четвертого элемента И является выходом частично обслуженных заявок блока обслуженных,заявок,

0 а выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования соединен с нулевым входом второго триггера, второй вход первого элемента И первого блока обслуживания заявок группы является ин5 формацибнным входом устройства, введены соединения: разрядные выходы счетчика импульсов предыдущего блока обслуживания заявок группы соединены соответственно с разрядными входами счетчика 0 импульсов последующего блока обслуживания заявок группы, второй вход первого элемента И которого соединен с выходом четвертого элемента И предыдущего блока обслуживания заявок.

5 На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блоки 1 обслуживания заявок, каждый из которых содержит первый элемент И 2, первый триггер 3, пер0 вый 4 и второй 5 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, второй 6 и третий 7 триггеры, второй 8, третий 9 и четвертый 10 элементы И, генератор 11 импульсов, счетчик 12 импульсов.

55 Поток заявок на обслуживание представляет собой случайную импульсную последовательность, которая поступает на вход элемента И 2 первого блока обслуживания заявок группы. Генератор 4 задает

случайное время обслуживания заявки, а генератор 5 - случайное значение качества обслуживания заявки. Максимальный интервал следования импульсов на выходе генератора 5 выбирается меньшим; чем минимальный интервал следования импульсов на выходе генератора 4. Триггер 6, элемент И 8, генератор 11 импульсов и счетчик 12 импульсов служат для преобразования случайного интервала следования импульсов генератора 5 в двоичный код, пропорциональный качеству обслуживания. Объем счетчика 12 выбирается соответствующим минимальному значению качества обслуживания, при котором заявка считается обслуженной качественно. Выход элемента И 9 является выходом обслуженных заявок блока обслуживания заявок, а выход элемента И 10 является выходом частично обслуженных заявок блока обслуживания заявок.

Вербальная модель работы устройства следующая.

Заявки на обслуживание поступают на вход первого блока обслуживания заявок группы. В момент занятости блока обслуживания вновь поступающие заявки теряются. Качество обслуживания каждой заявки имеет случайное значение. Если эта характеристика превышает определенную величину, то заявка покидает систему массового обслуживания. В противном случае заявка поступает во второй блок обслуживания заявок, который может обслуживать только одну заявку. Вновь поступившие заявки в момент занятости второго блока обслуживания теряются. При обслуживании во втором блоке к значению качества обслуживания, реализованному в первом блоке, прибавляется значение качества обслуживания, достигнутое во втором блоке. Если суммарное значение качества обслуживания первого и второго блоков превышает определенную величину, то заявка покидает второй блок обслуживания. В противном случае заявка попадает на обслуживание в третий блок обслуживания заявок и т.д. Вне зависимости от качества обслуживания, достигнутого последним блоком1, заявка покидает систему массового обслуживания.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех блоках обслуживания заявок на прямом выходе триггера 3 высокий потенциал, на прямых выходах триггеров 6 и 7 низкий потенциал, счетчик 12 сброшен в нулевое положение, элементы И 2 и 10 открыты, а элементы И 8 и 9 закрыты по соответствующим входам.

На вход первого блока 1-1 обслуживания поступает первая заявка (импульс), которая через открытый элемент И 2

направляется на вход сброса счетчика 12 импульсов (обнуляя его в случае необходимости), на вход триггера 6, переводя его в положение, при котором на его прямом вы5 ходе появляется высокий потенциал, на входы запуска генераторов 4 и 5 импульсов со случайным интервалом следования и на вход триггера 3, переводя его в положение, при котором на его прямом выходе

0 появляется низкий потенциал. Элемент И 2 закрывается и, следовательно, во время обслуживания заявки в первом блоке 1-1 его вход закрыт.

Через некоторое случайное время на

5 выходе генератора 5 появляется импульс, переводящий триггер 6 в исходное положение, при котором низкий потенциал с его прямого выхода закрывает элемент И 8. За время пока элемент И 8 был открыт, через

0 него от генератора 11 импульсов на счетный вход счетчика 12 импульсов успевает поступить количество импульсов, пропорциональное случайному значению качества обслуживания. При этом возможны две си5 туации.

Если случайное значение качества обслуживания превышает определенную величину, то заявка считается обслуженной качественно, что имитируется переполнени0 ем счетчика 12 импульсов. Импульс с выхода переполнения этого счетчика переводит триггер 7 в положение, при котором элемент И 9 открывается, а элемент И 10 закрывается. Через некоторое случайное время по5 еле запуска на выходе генератора 4 появляется импульс, имитирующий окончание процедуры обслуживания. Этот импульс через открытый элемент И 9 поступает на соответствующий выход первого

0 блока обслуживания заявок (имитируется высокое качество обслуживания заявок). Кроме того, импульс с выхода генератора 4 переводит триггер 3 в положение, при котором элемент И 2 открывается для поступаю5 щих на вход заявок.

Если случайное значение качества обслуживания оказалось меньшим, чем определенная величина, то это имитирует низкое качество обслуживания заявки. В этом слу0 чае счетчик 12 импульсов не переполняется и триггер 7 остается в исходном положении, при котором элемент И 9 закрыт, а элемент И 10 открыт. В момент окончание обслуживания заявки импульс с выхода генератора

5 4 переводит триггер 3 в положение, при котором элемент И 2 открывается, т.е. первый блок обслуживания заявки возвращается в исходное положение. Одновременно импульс с выхода генератора 4 через открытый элемент И 10 поступает на соответствующий выход первого блока обслуживания (имитируется низкое качество обслуживания заявки).

Обслуженная с низким качеством заявка с выхода первого блока 1-1 обслуживания поступает на вход второго блока 1-2 обслуживания. Через открытый элемент И 2 второго блока обслуживания импульс поступает на установочный вход счетчика 12 импульсов. На разрядные входы счетчика 12 импульсов второго блока 1-2 обслуживания с разрядных выходов счетчика 12 импульсов первого блока 1-1 обслуживания подается двоичный код, пропорциональный значению качества обслуживания, реализованного в первом блоке. Этот код параллельно записывается в счетчик 12 импульсов второго блока 1-2 обслуживания в момент поступления на установочный вход этого счетчика с выхода элемента Л 2 импульса, который одновременно запускает генераторы 4 и 5, устанавливает триггер 6 в положение, при котором открывается элемент И 8.

Работа элементов второго блока 1-2 обслуживания заявок аналогична работе соответствующих элементов первого блока 1-1 с той разницей, что при формировании в счетчике 12 импульсов блока 1-2 обслуживания кода, пропорционального значению качества обслуживания, учитывается значение этой характеристики, достигнутое в первом блоке 1-1 обслуживания заявок. Если после обслуживания во втором блоке 1-2 достигнуто необходимое значение качества обслуживания, то заявка считается обслуженной с высоким качеством, в противном случае - с низким. При этом импульс появляется на соответствующем выходе второго блока и при низком качестве обслуживания поступает на вход третьего блока обслуживания заявок. Если во время обслуживания заявки во втором блоке обслуживания на его входе появляются другие заявки (обслуженные с низким качеством в первом блоке обслуживания), то они теряются, так как элемент И 2 закрыт.

Работа остальных блоков обслуживания идентична работе рассмотренных блоков обслуживания заявок.

В последнем блоке обслуживания заявка, которая не достигла требуемого значения качества обслуживания, также покидает устройство.

Формула изобретения Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу блоков обслуживания заявок, каждый из

которых содержит два генератора импульсов со случайным интервалом следования, счетчик импульсов, три триггера, генератор импульсов и четыре элемента И, в каждом блоке обслуживания заявок выход первого

элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, входом записи счетчика импульсов, единичным входом второго триггера и входами запуска первого и второго генераторов импульсов со случайным

интервалом следования, прямой выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход второго элемента И подключен к

счетному входу счетчика импульсов, выход переполнения которого подключен к единичному входу третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно третьего

и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого генератора импульсов со случайным интервалом следования и единичным входом первого триггера, прямой выход которого соединен

с первым входом первого элемента И, выход третьего элемента И является выходом обслуженных заявок блока обслуживания заявок и соединен с нулевым входом третьего триггера, выход четвертого элемента И является выходом частично обслуженных заявок блока обслуживания заявок, а выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования соединен с нулевым входом второго триггера, второй вход

первого элемента И первого блока обслуживания заявок группы является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования путем учета качества обслуживания заявки предыдущими блоками при ее обслуживании в последующих блоках, разрядные выходы счетчика импульсов предыдущего блока обслуживания заявок группы соединены соответственно с разрядными

входами счетчика импульсов последующего блока обслуживания заявок группы, второй вход первого элемента И которого соединен с выходом четвертого элемента И предыдущего блока обслуживания заявок.

Вход

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания заявок несколькими обслуживающими приборами. Цель изобретения - повышение точности моделирования процесса обслуживания заявок за счет учета количественной характеристики качества обслуживания заявки предыдущими блоками при ее обслуживании в последующем блоке. Устройство содержит N блоков обслуживания заявок, каждый из которых имеет первый элемент И, первый триггер, первый и второй генераторы импульсов со случайным интервалом следования, второй и третий триггеры, второй, третий и четвертый элементы И, генератор импульсов, счетчик импульсов. Устройство позволяет моделировать системы массового обслуживания с оценкой количественной характеристики качества обслуживания заявки предыдущими блоками и учетом значений этой характеристики при обслуживании заявки в последующем блоке. 1 ил. со