网络可靠度分析的改进最小割递推分解算法

在网络连通可靠度分析的最小割递推分解算法基础上,充分利用分解过程中获得的信息,采用合并节点以及合并并联边的方法,有效地简化了分解出来的子网,大幅度降低了算法分解出来的不交最小割和不交最小路数量,从而大幅度地减少了计算时间.3个网络实例计算分析表明,与最小割递推分解算法相比,改进最小割递推分解算法能更高效地计算得到网络系统的连通可靠度,为生命线工程网络的抗震可靠性提供了1种更加有效的分析工具.     

基于网络简化技术的通风网络可靠度新算法

为了解决在网络可靠度计算中存在运算量过大的问题,利用不交和的原理计算网络的可靠性是当今所有计算网络可靠性方法中最有效的方法之一,但对大型网络依然无法快速确定网络可靠度。针对这一问题,采用直接构造不交化通路集的方法,结合网络简化技术和截断误差理论,提出了一种快速确定大型通风网络可靠度的算法。结果表明:本算法可在24 s内计算出传统算法10 h都无法算出的大型通风网络可靠度问题。该算法对提高大型通风网络可靠度计算速度具有很大作用。     

网络可靠度一种新的不交和算法

给出网络可靠度一种新的不交和算法，对两终端可靠度而言，当给出两终端道路集合后，撮一种排列道路顺序的新原则，利用不交和算法，在计算中借助布尔代数，定理进行简化，使得算法步骤较少而可靠度的符号表达式更加紧凑。     

一种计算网络加权可靠度的新算法

提出了一种计算网络加权可靠度的新算法，提出了容量饱和状态的概念，给出了最小路展开为限定子集之和的递推公式，基于该递推公式最小路的展开将不再生成与网络加权可靠度无关的限定子集，省去了不必要的展开计算，因此本文算法较以往算法具有较小的计算量。     

矿井通风网络的通过能力

本文运用网络的最小割集方法,提出了矿井通风网络的通过能力的概念。并就如何确定一个矿井通风系统风量的最大通过能力问题进行了讨论、分析,举有计算例题。     

一种大规模网络端端可靠度上下界的快速计算方法

在网络可靠性研究的基础上,针对大规模网络中精确计算端端可靠度这一难题,提出了一种快速计算大规模网络端端可靠度上下界的方法。算法分别基于最小割集和最小路径计算端端可靠度的上界和下界。最后通过算例分析,验证了本文所提出算法的有效性。     

利用矩阵运算实现故障树参数间转化

为减少FTA的NP困难,在充分研究故障树主要参数(最小割集、最小路集、不交化最小割集和不交化最小路集)之间内在联系的基础上,找到了它们间相互转化的方法,并通过割集矩阵的运算加以实现.这些转化方法,为减少NP困难、简化FTA开辟了新途径.     

链路失效情况下网络点对联通可靠度的近似计算

基于连通性的网络可靠性分析是网络可靠性研究中的经典问题,根据具体问题的不同而采用的最小枚举、最小生成树枚举、边割集枚举、容斥原理、不交和方法等都是随机性网络可靠性指标的精确计算方法.这些计算方法在网络可靠性分析研究中具有重要的作用和意义,它们构成了网络可靠性分析计算的重要理论依据.然而对任意网络的k终端可靠度、全终端可靠度以及剩余边连通可靠度和点对联通可靠度,都已经证明他们的精确计算属于NP-hard问题[1][10].因此网络可靠性的估计是获得以上可靠性测度的重要手段.同时在网络的拓扑优化设计中,追求高可靠性的代价就是费用的无限增加,因此在一般商用的设计中,网络可靠性测度只要满足给定的标准即可,需要对不同的网络拓扑估计有关的可靠性值.     

BDD在网络系统可靠度算法中的应用

本文在已有的最小路集算法求网络系统可靠度的基础上,提出了一种利用二元判决图BDD计算网络可靠度的方法。该方法将网络的最小路集用二元判决图来表示,并得到最小路集的不交和,最后获得网络的可靠度。与其他方法比较,该方法所用的二元判决图的规模较小,并且可以计算出在不同故障率条件下、不同时间长度下的网络可靠度。     

基于最小分支剩余容量的矿井通风网络极值流算法

为计算矿井最大通风量,针对最短增广链算法随机选取增广链,造成增广链缺失和极值流偏小的问题,提出一种基于最小分支剩余容量的矿井通风网络极值流算法。该算法在选取增广链时,选择中间分支剩余容量最小的增广链进行增广;每次增广完毕后,优先选择与增广完毕的增广链包含相同分支的增广链进行下一次增广。利用Excel Solver解算模型与BA无标度随机网络进行仿真实验,结果表明该算法比最短增广链算法解算时间短,且避免了增广链缺失。研究结论为矿井最大通风量的计算提供理论参考。     

模糊故障树在通风系统可靠性研究中的应用

在缺乏足够可靠性数据的情况下,模糊故障树分析为研究矿井通风系统可靠性提供了重要途径.以完善的矿井通风系统构成为基础,用三角模糊数表示基本事件概率,以“矿井通风系统故障”作为顶事件构建矿井通风系统故障树(FTA),对通风系统可靠性进行研究,并将其应用于甘肃某矿.结果表明:故障树最小割集共549个,一级事件“监控反馈系统故障”是造成最小割集数量庞大的最主要原因;顶事件和一级事件可靠性较低,顶事件的失效模糊概率为(0.009,0.014,0.009),最大值达2.3％;监控反馈系统故障内基本事件模糊重要度最高,归一化最大值0.084 3,其余多分布于0.005 0～0.010 0范围内.     

粗糙集神经网络理论在矿井通风系统评价中的应用

针对矿井通风系统神经网络评价法中建立样本的不稳定性问题,开展了基于粗糙集和BP神经网络理论的通风系统综合评价研究。以某矿井通风系统为研究对象,应用粗糙集数据分析系统对矿井通风系统评价指标的原始数据样本的分类质量进行了检验;在此基础上,基于人工神经网络理论,建立了矿井通风系统的粗糙集神经网络评价模型,从而形成了一种新的基于粗糙集神经网络理论的矿井通风系统评价方法。研究结果表明,经过模型的数据检验和应用性验证,其理论评价结果与实际情况相符,且网络总误差小于0.004;这说明基于粗糙集神经网络的综合评价方法在矿井通风系统评价中有很好的实际应用效果。     

矿井防尘供水管网系统的GO法可靠性分析

为保障煤矿生产的安全运行,采用GO法分析矿井防尘供水管网的可靠性.以双鸭山某矿防尘系统为例,根据其工作原理和结构建立GO图,利用概率公式算法对防尘供水管网系统进行定量和定性的GO运算,获得了系统的状态概率和最小割集.结果表明,比故障树法对同一系统的分析结果更精确.GO方法能够反映系统原貌,非常适合模拟有序列过程的状态系统.对于较复杂的系统,GO法则显得比较简单,优势更加明显.     

GO法分析矿井防尘供水管网的可靠性

为保障煤矿生产的安全运行,采用GO法分析矿井防尘供水管网的可靠性。以双鸭山某矿防尘系统为例,根据其工作原理和结构建立GO图,利用概率公式算法对防尘供水管网系统进行定量和定性的GO运算,获得了系统的状态概率和最小割集。结果表明,所有割集故障概率的和为0.009 502 6,精度较高。GO方法能够反映系统原貌,其操作码和信号流可以表示系统的多个状态,非常适合模拟有序列过程的状态系统。对于较复杂的系统,GO法则显得比较简单,优势更加明显。     

高速公路建设项目可靠性后评估

针对当前中国高速公路建设项目评估工作的现状、存在的问题和高速公路建设项目后评估的重要性，依据可靠性工程原理，运用故障树（FTA）的方法，提出了高速公路建设项目可靠性后评估的指标体系。并给出了各指标的测度算法，进而运用最小割集法确定出全部最小割集，给出了可靠性后评估的可靠性概率组成函数和具体算法，依此构建了高速公路建设项目可靠性的后评估故障树模型。结果表明，该模型不仅能评估高速公路营运效能，而且对评估工作有积极推动作用。     

故障树和人工神经网络在可靠性再分配中的应用

在产品可靠性设计过程中,通常情况下,可靠性指标的分配并不是一次可以完成的,不同的设计阶段有不同的可靠性分配方法。随着设计过程的深入,初步分配的结果可能会存在不合理的情况,所以在设计阶段中后期,还需要对可靠性指标进行再次分配。在进行指标分配之前,用一定的算法将所有最小割集进行筛选,再将筛选出的需要分配的最小割集利用人工神经网络进行指标分配,最终目标是将可靠性指标分配到故障树的最小割集或基本事件上。通过分配前初始可靠性与分配后的可靠性对比,可以找出产品设计中的薄弱环节进而改进设计,并在一定程度上检验了FMECA(failure mode,effects and criticism analysis,故障模式、影响及危害性分析)的结果。     

矿井通风网络系统复杂性特征及其抗毁性研究

针对通风网络拓扑结构对通风系统安全可靠性的影响,利用复杂网络理论构建矿井通风系统有向网络模型,研究通风网络的基本拓扑性质。针对兴隆庄煤矿,通风网络节点的入度和出度都呈现幂律分布,网络呈现无标度网络特性。在此基础上将强连通分量、弱连通分量和网络效率作为度量指标分析网络抗毁性能,以攻击节点和边的方式进行随机攻击和选择性攻击,结果表明有向通风网络在随机攻击下具有较强的鲁棒性,但对选择性攻击十分脆弱。     

基于故障树的系统可靠性估计不确定性分

针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.     

基于有符号距离场的矿山三维模型布尔运算

针对复杂形态的矿山三维模型构建,提出一种基于三角网格的有符号距离场的三维模型布尔运算算法.首先借助方向包围盒层次树快速计算三角形之间的交线,然后通过约束德洛内三角剖分对候选的三角形逐个进行拆分,分别计算三角网格模型的顶点、边和面的角度加权伪法矢,建立要运算的2个三角网格的有符号距离场,从而根据有符号距离场确定拆分后三角形单元与另一个模型的位置关系,最终根据布尔运算类型进行取舍得到表面模型的运算结果.该算法能有效的对三角网格表面模型实施布尔运算,适用于各种复杂的矿山三维模型.     

矿井通风系统三维可视化及网络解算优化

 针对目前通风软件功能存在局限性的现状,结合矿山开采深度增加和通风网络越来越复杂的实际,开展了新型矿井通风系统三维可视化研究。基于回路风量法和节点风压法提出了新的改进解算算法,使其能够解决复杂的通风网络解算问题;根据新的矿井通风系统双线巷道自动生成算法逐层生成闭合轮廓线,将各层轮廓线三角化并将所有的三角化网格合并,生成封闭的三维联通实体巷道;采用“层次式平台+插件”的方法进行系统开发。最终实现了通风系统三维可视化模拟、网络解算优化、通风管理信息化;与矿山数字化软件相结合,可有效集成监控监测系统,实现数据管理一体化和矿山安全管理。