устройство для моделирования систем массового обслуживания

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее группу генераторов случайных импульсов, группу триггеров, циклический распределитель импульсов, элемент И, первый вход которого является входом устройства, одновибратор, генератор случайных импульсов, причем выходы генераторов случайных импульсов группы подключены к единичным входам соответствующих триггеров группы, выход одновибратора подключен к входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого является выходом устройства и подключен к нулевым входам триггеров группы, отличающееся тем, что в него введены элемент задержки, генератор случайных кодов, схема сравнения, триггер и группа элементов И, причем выход триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к входу генератора случайных кодов, к нулевому входу триггера и к входу элемента задержви, выход которого подключен к входу циклического распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И группы, выходы которых подключены к входам запуска соответствующих генераторов случайных импульсов группы, выходы генератора случайных кодов подключены к вторым входам соответствующих элементов И группы и к соответствующим входам первой группы входов схемы сравнения, вторая группа входов которой подключена к выходам соответствующих триггеров группы, выход схемы сравнения подключен к входу одновибратора, выход генератора случайных импульсов - к единичному входу триггера.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования многоканальных двухфазных систем массового обслуживания со случайным числом заявок, поступающих на обслуживание в пакете с окончанием обслуживания в первой фазе по последнему из задействованных исполнителей.

Известно устройство для моделирования системы массового обслуживания [1] , содержащее первый элемент И, первый вход которого является информационным входом устройства, второй элемент И, элемент ИЛИ, группу генераторов случайных импульсов, причем выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, а выходы группы генераторов случайных импульсов являются входами второго элемента И.

Недостатком известного устройства является ограниченность применения в электронном моделировании для исследования систем массового обслуживания, в которых реализовано окончание обслуживания заявок в первой фазе по последнему исполнителю.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для моделирования системы массового обслуживания [2] , содержащее первый элемент И, первый вход которого является информационным входом устройства, второй элемент И, элемент ИЛИ, группу генераторов случайных импульсов, циклический распределитель импульсов, первую и вторую группы триггеров, одновибратор, генератор случайных импульсов, причем выход первого элемента И соединен с входом запуска циклического распределителя импульсов, выходы которого соединены соответственно с входами запуска генераторов случайных импульсов группы с нулевыми входами триггеров первой группы, прямые выходы которых соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы генераторов случайных импульсов группы соединены соответственно с единичными входами триггеров второй группы, инверсные выходы которых подключены соответственно к входам второго элемента И, выход которого соединен с входом запуска одновибратора, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных импульсов, выход которого является выходом устройства и соединен с единичными входами триггеров первой группы и нулевыми входами триггеров второй группы.

Недостатком известного устройства является ограниченность применения в электронном моделировании для исследования систем массового обслуживания, в которых реализовано обслуживание случайного числа заявок, поступающих на обслуживание в пакете.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования многоканальных двухфазных систем массового обслуживания со случайным числом заявок, поступающих на обслуживание в пакете и с окончанием обслуживания в первой фазе по последнему из задействованных исполнителей.

Цель достигается тем, что в устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу генераторов случайных импульсов, группу триггеров, циклический распределитель импульсов, элемент И, первый вход которого является входом устройства, одновибратора, генератор случайных импульсов, причем выходы генераторов случайных импульсов группы подключены к единичным входам соответствующих триггеров группы, выход одновибратора подключен к входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого является выходом устройства и подключен к нулевым входам триггеров группы, введены элемент задержки, генератор случайных кодов, схема сравнения, триггер и группа элементов И, причем выход триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к входу генератора случайных кодов, к нулевому входу триггера и к входу элемента задержки, выход которого подключен к входу циклического распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И группы, выходы которых подключены к входам запуска соответствующих генераторов случайных импульсов группы, выходы генератора случайных кодов подключены к вторым входам соответствующих элементов И группы и к соответствующим входам первой группы входов схемы сравнения, вторая группа входов которой подключена к выходам соответствующих триггеров группы, выход схемы сравнения подключен к входу одновибратора, выход генератора случайных импульсов подключен к единичному входу триггера.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что известное устройство отличается наличием новых элементов: триггера, элемента задержки, генератора случайных кодов, схемы сравнения, группы элементов И и их связями с остальными элементами схемы.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сопоставительный анализ заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что элемент задержки, схема сравнения и генератор случайных кодов широко известны. Однако при введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемое устройство вышеуказанные элементы проявляют новые свойства, что приводит к расширению функциональных возможностей за счет моделирования многоканальных двухфазных систем массового обслуживания со случайным числом заявок, поступающих на обслуживание в пакете, и с окончанием обслуживания в первой фазе по последнему из задействованных исполнителей. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит группу 1 генераторов случайных импульсов, триггер 2, группу триггеров 3, единичные входы которых подключены к соответствующим выходам группы 1 генераторов случайных импульсов, циклический распределитель 4 импульсов, элемент И 5, первый вход которого является входом устройства, одновибратор 6, выход которого подключен к входу генератора 7 случайных импульсов, выход которого является выходом устройства и подключен к нулевым входам группы триггеров 3 и единичному входу триггера 2, причем выход элемента И 5 подключен нулевому входу триггера 2, входу элемента 8 задержки, выход которого подключен к входу циклического распределителя 4 импульсов, входу генератора 9 случайных кодов, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам группы элементов И 10 и к соответствующим входам первой группы входов схемы 11 сравнения, выход которой подключен к входу одновибратора 6, входы второй группы входов - к соответствующим выходам группы триггеров 3, выходы циклического распределителя 4 импульсов подключены к соответствующим первым входам группы элементов И 10, выходы которых подключены к входам соответствующих генераторов 1 случайных чисел группы, выход триггера 2 подключен к второму входу элемента И 5.

Генераторы 1 случайных импульсов группы имитируют работу обслуживающих приборов, каждый из которых обслуживает соответствующую заявку из пакета со случайным числом заявок. Генератор 9 случайных кодов имитирует число заявок, поступающих в пакете. Генератор 7 имитирует работу центрального (основного, вышестоящего, главного и т.д.), обслуживающего прибора, обслуживающего совокупную задачу, которая появляется лишь тогда, когда все задействованные обслуживающие приборы группы закончат обслуживание своей заявки. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 1 случайных импульсов группы, генератора 7 в общем случае различный.

Вербальная модель работы устройства.

На группу обслуживающих приборов поступает пакет заявок, причем число заявок в пакете случайно и каждая заявка из пакета обслуживается соответствующим прибором. Поэтому приборы, обслуживающие пакеты, соответствуют поступившим заявкам в данном пакете. Временной интервал обслуживания заявок в каждом приборе случаен и распределен по принятому закону. Обслуженные заявки пакета с выхода группы обслуживающих приборов поступают на центральный обслуживающий прибор в виде совокупной заявки, обслуживание которой начинается сразу по приходе всех обслуженных заявок, поступивших в пакете.

После обслуживания совокупной заявки открывается вход устройства для приема следующего пакета заявок. Если во время обслуживания пакета заявок поступил следующий пакет заявок, то он теряется.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе триггера 2 имеется высокий потенциал, который поступает на второй вход элемента И 5. На выходах триггеров 3 имеется низкий потенциал. Таким образом, на входы второй группы входов схемы 11 сравнения поступает низкий потенциал.

Пакет заявок, имитирующийся одиночным импульсом, поступает на вход открытого элемента И 5 и далее на вход генератора 9 случайных кодов. Этот импульс переключает триггер 2 в положение, при котором на его выходе появляется низкий потенциал, который закрывает элемент И 5. Новые заявки, поступившие в это время на вход устройства, к обслуживанию не принимаются и теряются. Генератор 9 случайных кодов вырабатывает код, который в виде положительных потенциалов поступает на вторые входы соответствующих элементов И 10 группы, открывая их. Этот же код поступает на первую группу входов схемы 11 сравнения. Кроме того, импульс, имитирующий пакет заявок, через элемент задержки поступает на вход запуска циклического распределителя 4 импульсов, работающего в старт-стопном режиме. Первый импульс появляется на первом входе распределителя 4 импульсов. Этот импульс поступает на первый вход первого элемента И 10 группы и, если первый элемент группы И 10 открыт, запускает первый генератор 1. Второй импульс появляется на втором выходе распределителя 4 и т. д. Таким образом, запускаются только генераторы 1 импульсов группы, порядковые номера которых соответствуют номерам выходов генератора 9 случайных кодов, у которых имеется положительный потенциал.

По окончании работы запущенных генераторов 1 группы на их выходах появляются импульсы, имитирующие окончание обслуживания соответствующих поступивших заявок из пакета заявок. Импульсы с выходов генераторов 1 поступают на вход соответствующих триггеров и переводят их в положение, при котором на их выходах, подключенных к соответствующим входам второй группы входов схемы 11 сравнения, появляется высокий потенциал. Когда срабатывают все запущенные генераторы 1, коды, поступающие на входы первой и второй групп входов схемы сравнения, совпадают, следовательно, на ее выходе появляется высокий потенциал, который запускает одновибратор 6. На выходе одновибратора 6 появляется импульс, который запускает генератор 7 (имитируется процесс обработки совокупной заявки).

По окончании работы генератора 7 на его выходе появляется импульс. Этот импульс поступает на выход устройства (имитируется окончание обслуживания совокупной заявки), а также на входы триггера 2 и триггеров 3, которые возвращаются в исходное состояние. В результате этого элемент И 5 открывается, а на входы второй группы входов схемы 11 сравнения поступает низкий потенциал. Устройство приходит в исходное состояние и снова готово к работе.

Техническое преимущество изобретения заключается в следующем: расширяются функциональные возможности устройства при моделировании системы массового обслуживания путем окончания обслуживания заявок в первой фазе по последнему из задействованных исполнителей, реализуется пакетный режим обслуживания случайного числа заявок многоканальных двухфазных систем массового обслуживания.