复杂系统使用任务完成概率模型

研究了任务期间允许换件修理时复杂系统的使用任务完成能力。对武器系统的使用任务进行分类。利用马尔可夫过程分析部件系统在特定维修保障策略下的状态转移过程,以部件系统固定任务时间内在正常状态停留时间的分布函数作为其任务完成概率模型,并通过全概率分解对任务完成概率进行求解。通过分析任务期间部件系统、装备、武器系统三者之间的任务可靠性关系进而得到复杂系统的任务完成概率。最后,运用数值计算的方法绘制了复杂系统任务完成概率随任务时间和工作量的变化曲线,讨论并分析了任务时间对任务完成概率的影响。     

独立维修两不同型部件冷储备系统可靠性分析

考虑具有独立维修规则的两不同型部件冷储备系统的可靠性.在一个部件的维修分布为Erlang分布,另外3个分布均为一般连续型分布的假定下,利用补充变量法和拉普拉斯变换工具,得到了系统主要可靠性指标的拉普拉斯变换表达式,如:系统的首次失效时间分布,系统的可用度,修理工空闲的概率和(0,t]时间内系统的平均故障次数等.     

可修的环形相邻2/n(F)系统

研究了一个环形的ｎ中取相邻２则失效的可修系统,假定每个部件的工作时间和维修时间均为指数分布且故障部件能够修复如新。利用本文引进的广义转移概率定义导出了系统的状态转移概率,当ｎ已知时,我们能够获得系统可靠度的Ｌ－变换和首次故障前的平均时间的精确表达式。最后还列表给出ｎ＝２,３,４,５及６时,各系统的可靠度和首次故障前的平均时间的结果。     

马尔可夫设计评定方法

如果系统可修复,则设备损坏(故障状态)经修理后,就能以一定的维修概率使系统转移,恢复正常(正常状态),这种状态转移过程常用马尔可夫过程来计算。用马尔可夫过程描述一个系统的基本条件是:组成系统各部件的寿命分布和故障后的修理时间分布以及其它可能出现的有关分布均为指数分布。     

离散时间修理延迟单部件可修系统的可靠性分析

针对离散时间下修理有延迟的单部件可修系统,建立了系统状态转移的数学模型。该模型假定系统有正常、维修和故障后待修三种状态,并且系统寿命、修复时间和等待修理时间均遵从一般离散分布。利用随机过程的方法,研究了该可修系统状态之间的转移关系。在该模型的基础上得到了系统可靠度、可用度、平均故障次数等常用可靠性指标。最后,通过一组算例来说明了该模型的有效性。     

基于路集的多阶段任务系统可靠性分析模型

提出了一种基于路集的多阶段任务系统可靠性分析模型,将模型推广到更为一般的任意结构系统。该模型考虑了部件的工作配置关系,把多阶段任务系统的可靠性分析转化为系统的状态转移概率。同时给出了系统状态转移概率求解算法,最后给出了一个应用实例。     

考虑备件及维修周转的并串混联系统可用度模型

给出了综合考虑系统结构、库存备件量和故障件维修周转等因素影响下的系统可用度计算模型。将由并串混联系统和备件组成的广义系统按功能划分为工作系统与库存系统两个子系统,通过引入备件平均到达率反映库存系统对工作系统的影响,并据此分别建立备件充足与缺货时的工作系统状态转移关系。利用二项分布表征期望备件短缺数的概率分布函数以计算库存系统备件的缺货概率,进而根据全概率公式计算得到系统可用度。示例表明:所提模型针对单部件串联系统所得结果比已有模型更为精确;其次,在库存备件量及维修周转时间的影响下,多部件子系统串联时并不比单部件串联时的可用度高,且可用度曲线随着库存量的增加并不是严格单调递增的凸曲线。     

考虑多维修台异步单重休假的温贮备冗余系统可靠性模型

本文针对多维修台保障多个系统时维修力量调度规律对系统稳态可靠性的影响,引入多维修台异步单重休假策略,以包含c个维修台的温贮备冗余系统为研究对象,根据维修台所处的维修、休假、空闲3种状态将系统整体工作情况进行状态划分,建立系统状态转移矩阵。引入Phase type分布描述系统工作部件、贮备部件寿命以及维修台维修时间、休假时间、空闲时间等随机变量,构建考虑多维修台异步单重休假的温贮备冗余系统可靠性模型,得出系统稳态可用度和稳态忙期维修台数量等指标的解析表达式。最后利用算例对模型的适用性以及准确性进行分析,并探讨了维修台工作速率和系统可靠性之间的关系。     

部分可观测信息条件下系统最佳检修策略分析

针对部分可观测信息条件下的退化系统,提出利用部分可观测马尔可夫决策过程模型解决系统视情维修问题。采用隐马尔可夫模型对系统进行状态评估,得到系统的转移概率和观测概率矩阵;利用比例故障率模型对系统进行可靠性分析,得到系统的故障率和可靠度函数,不仅考虑系统的工作时间,也考虑系统的退化状态。最后,以系统长期运行的最小平均费用率为目标,得到最佳的检测周期和最优的更换策略。实例研究表明,该方法可为保障人员提供科学的维修决策依据。     

冷贮备离散时间状态聚合可修系统的可靠性

对一个离散时间可修系统的可靠性进行了研究,系统由两个部件和一个修理工组成,一个部件在线工作,另一个冷贮备,修理工具有多重休假策略,故障部件修复如新;假设部件正常工作时间、修理时间、修理工的休假时间服从不同参数的离散位相型分布。通过运用kronecker算子和聚合随机过程理论,分别推导出系统在瞬态和稳态情况下的一些可靠性指标:可用度、故障的条件概率以及可靠度。所得结果表明离散时间情形并不是连续时间情形的一个特殊情况。最后用一个数值算例对所得结论进行了验证。     

c个修理工同步多重休假的k/n(G)表决可修系统

本文首次将"多个修理工同步多重休假"规则引入到c个修理工的k/n(G)表决可修系统中,在假设部件的工作寿命、故障后的修理时间和修理工的休假时间 分别服从参数λ(>0)、μ(>0)和θ(>0)的负指数分布下,利用拟生灭过程 和矩阵几何解方法,讨论了在稳态下系统处于各状态的概率分布,以及一些刻画系统性能的可靠性指标 和排队指标,如系统的稳态可用度、稳态故障频度和故障部件的等待修理时间等,并且讨论了四种特殊情况: 1) c=1,θ→+∞; 2) c=1,k=1,θ→+∞; 3) c=1,k=n,θ→+∞; 4) c=1,k=n-1,θ→+∞.最后给出了在c=2,n=6,k=3,λ=1/10,μ=1/5,θ=1/2的数值计算例子.     

基于ExSpect语言的维修过程建模与仿真

研究了单部件可修系统的最优维修更换问题,构建了系统维修更换的Petri网模型,然后利用ExSpect仿真软件进行模拟仿真,从而证明了利用Petri网分析和解决系统维修更换问题的有效性。假定系统每次故障时以概率p进行更换及以概率1-p进行维修,并且每次维修后系统均不能“修复如新”,以系统的故障次数N为策略,利用几何过程建立数学模型,求出最优策略N*,使得系统经长期运行单位时间内期望损失达到最小,并求出系统经长期运行单位时间内期望损失的明显表达式。最后,对所得结果进行了讨论。     

基于PH分布的温储备可修系统可靠性模型

针对以往研究利用指数分布等典型分布导致系统可靠性建模约束条件过于严格的问题,以包含n个单元的温储备可修系统为研究对象,考虑系统具有单一维修台,采用可近似拟合任意分布的Phase-type(PH)分布构建了一种描述能力更强的系统可靠性模型,假设工作单元、备用单元寿命和维修时间分别服从不同的PH分布,得出了系统稳态可用度、系统平均连续工作时间、维修台故障单元到达率等一系列可靠性参数的解析表达式。最后,通过算例分析验证了该方法的正确性和适用性。     

多重延误休假的单部件可修系统——一些新的可靠性指标

根据系统状态概率的拉普拉斯变换式,讨论修理设备可更换且修理工多重延误休假的单部件可修系统的可靠性.通过系统分析和比较,获得了系统和修理设备的一些新的可靠性指标:(1)系统等待修理的概率、更新频度和平均更新时间;(2)修理设备的广义忙期长度；(3)修理设备在广义忙期内的更换时间、更换次数等.分析了多重延误休假和修理设备更换对系统可靠性的影响并给出了特例.     

具有不可比状态信息的可修MS-PMS可靠性分析

针对复杂多阶段任务系统(PMS)中存在的元件状态多态性和不可比性问题,提出了系统与元件两层的分层模块构建方法,应用连续时间Markov模型(CTMC)描述可修元件之间状态的相依和变迁的动态行为,应用多态多值决策图(MVDD)构建系统的结构函数.为处理元件状态不可比情形,将其分为组内、组间及无约束状态三组,应用CTMC构建了不同变迁约束下部件处于不同阶段时的状态组的联合概率模型,发展了具有不可比元件状态的多状态多阶段任务系统(MSPMS)可靠性分析方法.最后,通过简约形式的飞行任务系统实例,结果表明CTMC下分层分组模块分析方法能有效计算MS-PMS的可靠度,验证了模型与分析方法的可行性.     

基于几何过程的单部件可修系统最优维修策略

在假定部件不能"修复如新"的条件下,基于几何过程模型研究单部件系统的最优维修策略.推导出系统经长期运行在单位时间内期望效益和期望可用度的表达式,在此基础上建立可用度和费用的维修策略权衡优化模型,为部件追求不同系统目标而进行维修活动提供决策依据.在建立维修策略优化模型时,考虑了部件的检测策略和基于系统状态的预防性维修.最后给出对模型进行求解的算例.     

Availability Analysis of a Repairable Series-Parallel System with Redundant Dependency

This paper investigates the steady-state availability of a repairable series-parallel system with redundant dependency. The different types of components and repairmen are taken into account,the failure rate of the operating component varies as the number of other failed components and the repair rate of the failed component is constant in each parallel redundant subsystem. To quantify the redundant dependency, a modified failure dependence function is introduced to determine the failure rate of the components in each subsystem. Markov theory and matrix analysis method are used to get the steady-state probability vector of each subsystem and the steady-state availability of the entire system. A numerical example is presented to illustrate the obtained results and to analyze the effect of redundant dependency class on the system availability.