基于Markov过程的水下采油树系统可靠性分析

为评估水下采油树系统的可靠性,提出一种基于Markov的水下采油树系统可靠性评估方法。首先,通过研究水下采油树系统的运行状态和故障机制,建立了水下采油树系统的Markov模型并给出相应的解析方程式。其次,以实际水下采油树系统故障数据为基础数据对其可靠性进行了定量分析和计算,求解水下采油树系统的瞬态、稳态可用度区间值;最后,利用该模型进一步分析各状态转移概率对系统可用度的影响,从而为预防故障事件的发生及系统改进措施的提出提供一定的理论依据,并为水下采油树系统国产化设计以及生产工作等提供较为准确的可靠性约束指导。     

深水防喷器组井口连接器可靠性研究

通过分析深水防喷器组位于井口时井口连接器的工作状态和重要失效模式,建立水下井口连接器的Markov模型,得到计算系统瞬态和稳态可靠性指标的公式。以墨西哥湾的防喷器可靠性数据为例,定量求解水下井口连接器的瞬态、稳态可用度和平均无故障时间MTTF,研究模型中状态转移概率对系统的稳态可用度和MTTF的影响。结果表明:水下井口连接器具有很高的稳态可用度和MTTF;降低水下井口连接器在正常运行期间发生"外部泄露"和"解锁失败"故障的概率可以有效地提高系统稳态可用度和MTTF,而在测试期间发生故障的概率对系统性能的影响较小。     

考虑故障零件更换时间的温贮备串联系统可靠性

以2个部件的串联系统为例,为每个部件配1个相同的备件,并为系统安排2个修理工对其进行维护.在考虑修理工可协同工作和故障部件更换需要时间的情况下,以保证系统正常工作为前提,建立该系统模型.通过状态转移率矩阵,建立了系统可用度、可靠度、故障频率及首次故障前平均时间等可靠性指标的计算模型.计算结果表明,系统稳态可用度随子系统部件寿命增长而增长,并且当两子系统部件寿命相当时系统稳态可用度增益最明显.本研究为进一步研究复杂机械系统的可靠性提供了理论基础.     

N个不同部件并联可修系统可用度的分析

N个不同部件并联可修系统可用度分析十分复杂。在一定的条件下 ,本研究建立马尔可夫系统状态概率转移图及其方程 ,从而可对N个不同部件并联可修复系统进行瞬时可用度分析和稳态可用度分析。其分析结果同样适应N个相同部件并联可修系统可用度分析。     

带启动时间的n部件串联可修系统

为了研究修理工带启动时间的n部件串联可修系统,在部件的寿命服从指数分布,修理工准备修理时间服从指数分布,休假时间和修理时间都服从一般连续分布的假设下,利用补充变量法、向量Markov过程方法和Laplace变换工具,得到了瞬时可用度、瞬时故障频度的Laplace变换式以及稳态可用度、稳态故障频度、系统稳态下修理工休假概率等重要可靠性指标.该成果对可修系统的研究具有一定的参考价值.     

多态k-out-of-n:G型系统可用性评测

事务处理型计算机可采用冗余等容错计算技术以延长无故障运行时间和增加可用性。为了评测事务处理型容错计算机的可用性,该文将其抽象为由独立同分布部件组成的多态k-out-of-n:G系统。针对这一类事务处理型容错计算机建立系统模型,考虑系统在不同工作状态等级下的维修率存在差异,利用状态转移方程推导得到系统可用度的表达式。进一步提出基于故障注入的平均修复时间(MTTR)测试方法,通过实地测量来获取不同工作状态等级下的系统维修率,并设计了故障集以及测试方法。     

可修交换单元中的重试排队

研究通信网络中交换单元的可修模型M1,2,3／G／1，呼叫的到达是重试性的，利用补充变量法对排队系统的状态转移方程作了分析，求得了重试队列稳态队长概率分布的母函数以及交换单元的处于三种不同状态下的稳态概率、稳态可用度及稳态故障频度等性能指标．     

基于特征值分解计算平均要求时失效概率

安全仪表系统在一段时间内要求时失效概率的平均值PFDavg是评判其安全完整性水平SIL的主要依据.该文提出了一种采用离散Markov模型定量计算PFDavg的有效方法.该方法通过Markov模型状态转移矩阵的特征值分解,在不降低计算精度的条件下有效地减小了计算量;通过对该方法的分析,得到了系统各状态的转移概率与特征值之间的联系,揭示了PFD随时间的变化趋势及其变化的主要原因.     

三种模糊Markov链状预测模型

为了解决具有不确定信息的Markov链状预测问题,给出了"模糊状态-精确观测数据"、"精确状态-模糊观测数据"和"模糊状态-模糊观测数据"三类模糊Markov链状预测的模型,涵盖了具有不确定信息的Markov链状预测的各种形式,系统研究了三种模型下的状态转移概率确定方法与预测过程。该项工作使得模糊Markov链状预测模型问题趋于完善,为深入研究模糊Markov过程以及其它特殊的模糊随机过程提供了思路。     

大坝浇筑的随机过程描述及转移概率计算

在混凝土拱坝施工仿真中，筑决浇筑顺序的描述及其仿真结果的表达是十分困难且重要的．运用Markov随机过程理论描述了混凝土坝筑决浇筑的状态转移行为和特征，并通过隶属度进行了仿真稳态特性的判别及筑决转移概率的计算；同时，构建了系统稳态条件下的筑决转移网络，直观地描述了筑决的转移过程以及根据概率确定的关键线路．该方法能够全面有效地描述系统可能的状态，并动态地预测系统的行为，有利于辅助施工决策．     

多级保障系统的广义随机Petri网建模与分析

针对多级保障系统的建模及其优化问题,基于广义随机Petri网建立了三级维修二级库存保障系统的工作流模型. 根据不同等级的维修工作流,提出了广义排队时间的概念,运用扩展的排队模型分析各维修流程的性能等价时间. 为了保证单元的可用度,提出了以最小化缺货次数为目标的优化策略. 采用随机Petri网分析方法对模型进行规约优化,并构造同构的马尔可夫链,求解稳定状态概率分析系统性能,获得一种单元可用度的新计算方法.     

基于元胞自动机的可修复网络系统可靠性评估模型

为了实时有效评估可修复网络系统的可靠性,克服枚举法的状态空间爆炸问题和马尔科夫过程分析只针对一种系统结构的缺陷,提出了一种基于元胞自 动机的网络系统可靠性评估模型?该模型从节点的内在失效概率和网络结构角度,建立元胞自动机的邻域和状态转移函数,提出可修复网络系统演化模型;在离散演化周期内,利用元胞自动机的传播特性算法定期检测系统的瞬时可靠性,累积得到可修复网络系统的近似稳态可靠性?该模型结合解析法和模拟法优点,得到与时间相关的可修复系统稳态可靠性?该算法分别与状态枚举法?蒙特卡罗法进行仿真对比,仿真结果表明,该方法可准确描述可修复网络系统的稳态可靠性,该方法也适用于其他大规模可修复系统可靠性评估?     

移动自组网中可用性分析研究

可用性已经成为评价一个网络质量好坏的一个重要标准.由于移动自组网的网络拓扑结构易变、无线通信可靠性差和带宽受限、移动主机能源受限等不足,使得对其可用性的分析变得相当困难.为了能更好地分析移动自组网的可用性,构造了一个齐次的连续时间Markov链模型,并且通过该模型能够很好地求解系统在正常情况下稳态的概率,即稳态的可用性.图2,参9.     

基于随机Petri网可修控制系统的可用度计算

提出了一种基于随机Ｐｅｔｒｉ网的可修控制系统的稳态可用度的计算方法。该方法利用随机Ｐｅｔｒｉ网作工具来分析系统的状态变化关系，从而得出相应的Ｍａｒｋｏｖ链状态转移图，再利用由此得来的状态概率矩阵方程求解，计算较为简单。     

基于Markov过程的集束型设备预防维护策略

为了更好地保障集束型晶圆制造设备运行的可靠性,同时考虑维护的经济性,建立了基于Markov过程的预防性维护策略.根据集束型设备的特点,采用大修和小修相结合的预防性维护方式,同时考虑随机失效和退化失效两种失效形式,建立了状态转移模型.依据Markov理论求得设备各状态的稳态概率及状态转移概率.再根据Markov决策理论及策略迭代算法求得最佳维护策略.实验结果表明,所提出的预防性维护策略有效可行.     

修理工休假的温贮备可修系统的瞬时可用度分析

 研究了R个修理工进行同步多重休假的带有多个温贮备部件的可修系统,同时考虑了故障部件可能止步的现象。文中利用Markov过程理论建立了系统状态概率的微分差分方程组,利用矩阵理论和Laplace变换反演的方法求解出了系统故障状态概率的精确表达式,从而得到了系统的瞬时可用度和稳态可用度的精确表达式。     

量化评估用户感知的可用性

为了量化分析Web服务失效和性能降级的原因，提出了基于Web集群服务器的用户感知的可用性模型．首先使用Markov生灭过程估算系统状态概率，再利用排队论估算系统稳定状态下的请求丢失概率，最后结合二者建立起用户感知的可用性数学表达式，并以此来量化评估用户感知的可用性对各系统性能参数的敏感性．数值计算结果表明，影响用户感知的可用性的主要因素有2种，即低负载下的平均故障检测时间与平均无故障时间之比值，高负载下的平均故障修复时间与平均无故障时间之比值，同时用户感知的可用性可以通过增加后端节点的个数来改善，当后端节点数增加到一定程度时，该性能将趋于平稳．     

一种蜂窝无线网络中的子信道合并多业务切换算法

从提高资源使用效率的角度出发,结合切换保护信道算法,提出一种多载波通信系统中的子信道合并切换算法,采用多维Markov链对多业务蜂窝网络通信系统中的切换保护信道算法性能进行了建模分析,得到了切换阻塞概率等系统性能关键参数的解析结果;与切换保护信道算法相比,在对其他类型呼叫性能影响很小的前提下,采用新算法,大大改善了数据业务呼叫切换的性能.算法仿真结果验证了理论分析的正确性.该算法还可以与其他资源预留切换算法相结合,改善其性能.     

有共因失效的系统可靠性的GO法分析

研究在风险评价中应用GO法进行含有共因失效的系统可靠性定量分析方法。应用M arkov过程理论,导出了可修部件共因失效概率的近似计算公式,利用GO法即可直接计算系统状态概率,提出了有共因失效的可修系统状态概率定量分析的GO法算法,并应用于三取二系统和外电源备用系统的共因失效分析。结果表明:共因失效对系统可靠性有很大影响,而GO法算法是进行系统共因失效分析的有效而实用的方法。