Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 245
Скачиваний: 0
*
3
t t
i
I
|
|
Продолжение |
|
|
Состояния |
общее |
вероятности |
непроизводительные затраты времени |
кол-во |
64
8
8
#
16
Р і — 9 з 9 і 9 2 9 2 9 з 9 х 9 ъ 9 з
Р2 ~ Q OQI P 2 Ч 2 Я з Я і Я ъ Я з
Р з= ‘7о<7і92 Р з У з Я і Я ь Я в
Р в з — 9 о 9 і 9 2 Р 2 Р з Р 4Р з Р в
Р в і — Я о Я і р 2 Р 2 Р з Р * Р з Р в
Р х = Я з Я і Я 2Я з Я і Я ъ Я е
Рі — Я о Я іР ѵ Я з Я іЯ ь Я в
Рз — Я оЯ і Я і Я з Я і Р оЯ з
Р ^ Я оЯ х Я з Я з Я і Р ъ Р »
Р з — Я ѵ Я х Р з Я з Я і Р ъ Р з
Р і = Я о Я і Я 2 Я з Я іЯ ь Я в
Р2 = Я о Я іЯ з Я з Я іР ъ Я в
Рз — Я о Я іЯ з Я з Я іЯ з Р в
Р і = Я з 9 х Я з 9 з Я і Р ь Р з
Р з = 9 з Р і 9 і 9 з 9 і Р і Р з і
Р і ~ 9 о 9 і 9 2 9 з 9 і 9 ь 9 в
Р 2 ~ Р о 9 і 9 г 9 з 9 і Я ь 9 в
Р з ~ 9 о 9 і Р 2 Я з 9 і 9 з 9 в
Р і ь — 9 о9 і Р 2 9 з 9 * Р ь Р ь
Р 1 в“ Р о 9 х Р з Я з Я х Р з Р в
Tl—tr
7’2= / 24 -/х
Тз = ?2~ Р ^ т
Твз=^2+^3+^4+^+^в+^Т
Рв4=^2“І”^2_Ь^З+^4+^5+^в+^Т
Ti—tT
7 2=^2+^Т
7 з=^5+^Т
77=^5+^в+^Т Т в^г^И б + ^в + ^Т
T i ~ t T
7 2=^5+^Т
7 з = ^ з + ^ т
ТѴ=<5+<в+* т
7 J =<1+/5+^6+^T
Тх=Тт
,7’а= ^о+^т
7з=^2~Кт
7іб=^2+^5+^в+^Т
7іб=^0+^2+^5+^в+^Т
— 178 — |
179 — |
|
Структура сети |
Математическая модель |
о?
03
и
о, ja
tu й
s g g s
у к ct s
iS
s
\o
<
П р и м е ч а н и е . ПАТС— производственная автоматическая телефонная станция; ЦС — нентского телеграфа соответственно автоматического и ручного обслуживания.
а) оконечные (абонентские) устройства размещены таким об разом, что абоненты могут их использовать, при этом каждой ра диостанцией всегда пользуется одно лицо, которое постоянно нахо дится возле нее;
б) диспетчерская связь не автоматизирована — абонент может вести переговоры только с диспетчером;
в) за диспетчерским коммутатором всегда находится дежурный оператор (в таблице для удобства он назван просто диспетчером); г) диспетчерские коммутаторы соединены между собой прямы
ми линиями; д) управление работой (в том числе и передача информации)
усилителя производственной громкоговорящей связи осуществля-
... ется только с рабочего места диспетчера.
Если какие-либо из перечисленных условий не выполняются, то должны быть образованы соответствующие модификации моделей. В табл. 4.1 не рассматриваются элементы модели, которые ото бражают увеличение затрат времени при осуществлении собствен но передачи информации за счет недостаточных качества и надеж ности разговорного тракта, так как эти элементы присутствуют в моделях всех сетей производственной связи. Таблицей также не
— 180 —
|
|
Продолжение |
|
|
Состояния |
общее |
вероятность |
непроизводительные затраты времени |
кол-во |
||
|
Рі^ЯоЯіЯзЯзЯіЯъЯ» |
7 W T |
|
Рг—РоЯіЯзЯзЯіЯьЯз |
T2—to~\~tr |
іб |
Рз—ЯоРіЯіЯзЯіЯьЯз |
Г з= д-Н т |
|
Рп —РоРіЯзЯзЯіРіЯв |
Т ц —^0+^1+^5+^Т/ |
|
Рів—роРіЯгЯзЯіРъРв |
Tu -^о'Мі-Иб'Ив'Мт |
|
Рі=ЯоЯіЯ2 ЯзЯіЯзЯв |
ч |
|
ь* 1! Ч |
|
|
Рі—РъЯіЯіЯзЯіЯьЯе |
T2—tо+Аг |
64 |
Рз—ЯзРіЯзЯзЯіЯъЯ« |
Р3—^2“Д т |
|
Р«з= РоРіР2рзЯіРъЯв |
т вз— ^0+ £ і +^2"Н з+^5+^Т |
|
Р<ІІ=РоРіР2 РзЯіРьРв |
Гв4=<о+*1+^2+*3+^6+^в+^т |
центральная |
станция системы связи с |
'подвижными объектами; АТА, АТР — станции або- |
охватываются некоторые сети и их разновидности, но они не вно сят каких-либо принципиальных или даже существенных изменений в высказанные выше положения.
Наличие одних и тех же элементов в составе модели разных се тей не дает права отождествлять их между собой, поскольку сети отличаются не только составом элементов, но и их количественны ми характеристиками (вероятностями, математическими ожидания ми затрат времени). Естественно, что количественные характери стики отдельных элементов модели для различных сетей неодина ковы. В сети производственной автоматической телефонной связи для оценки эффективности ее функционирования решающее зна чение имеет группа элементов, которая характеризует процесс ус тановления соединения. Для прямой и производственной громко говорящей связи, наоборот, эти элементы имеют менее существен ное значение по сравнению с процессом собственно передачи ин формации. Указанный перечень отличий сетей производственной связи между собой с точки зрения механизма их функционирова ния можно было бы продолжить.
В табл. 4.2 приводятся математические модели некоторых сетей производственной связи, составленные с учетом данных табл. 4.1. Из табл. 4.2 видно, что сети отличаются как по количеству эле-
— 181 —
ментов, входящих в математическую модель ври сделанных выше допущениях по организации связи, так и по числу возможных со стояний. Особенности рассматриваемых сетей находят отражение
вформулах подсчета состояний іи величин затрат времени.
Вмодели процессов доставки информации в системе связи с
подвижными объектами непроизводительные затраты времени в процессе собственно установления соединения разделены на два подэлемента— затраты времени на установление соединения на центральной станции системы (обозначены с одним штрихом) и на ПАТС (обозначены с двумя.штрихами).
Число элементов, входящих в состав модели, может быть опре делено либо непосредственно по графе 3 (путем перечисления эле ментов, имеющих два значения величины непроизводительных за
трат времени ti |
и ^ = 0), либо по графе 4 по формуле «' = 0,144 In г, |
где п' — число |
элементов модели (без ty и Ти); z — число состоя |
ний по графе 4 табл. 4.2.
Приведенные в табл. 4.2 модели сетей производственной связи достаточны для расчета эффективности функционирования этих сетей. Показатели эффективности рассчитываются для каждой се ти в отдельности для часа наибольшей нагрузки в предположении, что входящий поток требований — пуассоновский, а время обслу живания — показательное.
Представим, что модель сети состоит всего из одного элемента. Тогда эффективность ее функционирования в соответствии с (3.12)
может быть выражена в виде |
|
|
|
|
п, |
Г„ |
|
Та |
(4.1) |
Е = Е* тя + Тщ |
ги + о |
(1 — q) |
Т„+ Tu |
|
і=о |
|
|
|
|
где Тп— общее время непроизводительных затрат в сети связи, от несенное к одному разговору; Г„ — математическое ожидание про должительности одного разговора. Как и везде, >в данной главе принято, что р= 1—q.
На основе ф-лы (4.1) при разных величинах отношения Гп/7'и можно получить зависимости E — F(q), которые представлены на рис. 4.1. Из рисунка следует, что эффективность функционирова ния монотонно возрастает с увеличением величины q и тем резче, чем больше отношение Тп/Ти.
Зафиксировав состояния сети производственной связи и варьи руя величиной времени собственно передачи информации Ти, из ф-лы (4.1) можно получить также функцию E = F (T n). На рис. 4.2 эта функция представлена для сети, на которой q— 0 и 7'П=200 с (перегруженная сеть производственной автоматической телефонной связи), а на рис. 4.3 — для сети, на которой 7=0,9 и 7'п= 2 5 с (ди спетчерская телефонная связь). Из сравнения рис. 4.2 и 4.3 видно, что обе кривые имеют один и тот же характер. Если продолжить
—182 —
кривые вправо, то обнаружится наличие максимума функции
=f(T„), что следует из ф-лы (4.1) (величина Ти входит и в чис литель и в знаменатель). Наличие максимума указывает на суще-
Рис. 4.1. Зависимость эффективности функционирования Е от вероятности отсутствия непроизводительных за трат времени q
Рис. 4.2. Зависимость эффективно сти функционирования Е от вели чины Ти для сети производствен ной автоматической телефонной связи (7?i=const; 7'n; = const;
qi = \—Pi)
стоваине оптимальных условий пере дачи по сети связи тех или иных сооб щений. При некоторых условиях этот максимум находится правее реально используемых -значений Тш, что свиде тельствует о том, что сеть не является оптимальной. В других случаях, как
будет показано ниже, максимум ока Рис. 4.3. Зависимость эффек зывается ів пределах практически ис тивности функционирования Е
пользуемых .значений величины Та. |
от величины Тя для сети дис |
Возникает задача определения величи |
петчерской телефонной связи |
(рі= const; 7'ni = const; |
|
ны Т„, при которой эффективность для |
qi = l—Pi) |
данной сети 'связи будет 'максимальна. |
|
Однако определить указанный максимум аналитически, как пра вило, не представляется возможным. Поэтому для решения этой за даніи должны быть использованы численные методы, которые поз воляют применять быстродействующую вычислительную технику.
Прежде чем рассмотреть функционирование отдельных сетей производственной связи, необходимо сделать одно общее замечание относительно времени собственно передачи информации Ги. Это время при передаче речевой, а иногда и текстовой информации во многом зависит от способа кодирования ее словами и фразами. Одно и то же сообщение можно передать по-разному, как один и тот же факт может быть выражен телеграфной фразой, стихотво рением, рассказом и даже романом. Данное обстоятельство делает менее определенным понятие величины Ти. Однако в производст венных условиях передаваемая информация имеет ограниченную тематику и менее разнообразные формы ее кодирования словами,.
— 183 —
■чем на сетях общего пользования. Можно принять допущение, что на сетях производственной связи два сообщения, передача кото рых потребовала одно и то же время Ти, содержат одинаковое ко личество информации «по смыслу».
4.2. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ
Назначение. Производственная автоматическая телефонная связь (ПАТС) предназначена для передачи информации внутри промышленных предприятий, строительных организаций, производ ственных объединений. Основной особенностью этой сети является предоставление ее абонентам возможности широкого выбора кор респондентов для установления временных соединений и передачи необходимой информации. Если абоненты сетей диспетчерской и директорской телефонной связи могут обмениваться информацией, как правило, с одним лицом (диспетчером, директором), то каждый абонент рассматриваемой сети может практически независимо от действий других абонентов данной сети устанавливать соединение с N—1 корреспондентами (где N — емкость сети ПАТС) и с любым количеством абонентов общегосударственной телефонной сети (в случае, если ПАТС имеет выход на ГТС).
В тех случаях, когда функциональные связи между абонентами заранее определены, исходя из организационной структуры управ ления производством, и когда эти связи оказываются достаточно загруженными, применяются средства прямой (некоммутируемой) проводной или радиосвязи, обеспечивающие большую эффектив ность функционирования системы доставки информации. Однако управление любым современным производством представляет со бой сложный вероятностный процесс, в ходе которого возникает потребность в передаче информации между абонентами, которые не имеют в организационной структуре управления производством жестко закрепленных взаимосвязей или эти взаимосвязи заранее определены как недостаточно информационно напряженные. В та ком случае не требуется организовывать эффективную, но дорого стоящую прямую связь и применение сети ПАТС оправдывается как техническими (невозможно каждого абонента соединить с каж дым прямыми линиями), так и экономическими соображениями.
Исходя из изложенного, можно сделать вывод о том, что по степени загруженности производственной АТС на предприятии (при достаточном развитии средств прямой связи) можно косвенно су дить об удельном весе случайных факторов в процессе управления производством. Например, количество вызовов с одного телефонно го аппарата АТС в строительстве в 1,5—2 раза выше, чем на пред приятиях горнорудной и металлургической промышленности, про цессы управления которыми более детерминированы. Повышенную телефонную нагрузку создают органы материально-технического
— 184 —