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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

*

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

 

РіоЯіЯзЯзЯіЯъЯ»

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 —