基于QHSME的装备危险耦合传导GERT分析

针对装备活动中危险耦合传导关系描述不清楚、分析不具体的问题,构建考虑任意分布的危险耦合传导图形评审技术（graph evaluation and review technique,GERT）改进模型。提出了系统危险度、危险耦元重要度、危险路径隶属度等扩展分析参数,进一步刻画装备活动中的微观危险信息;采用系统耦合理论和极大熵方法（maximum entropy,ME）配置GERT模型变量,并设计量子和声算法（quantum harmony search algorithm,QHS）求解危险度概率密度极大熵模型。最后,以飞机大表速低空俯冲科目为例进行分析。结果表明,与传统GERT模型比较,该改进模型能充分反映危险耦元对装备活动随机过程的交互影响关系,以及其他相关微观信息,且具有较好的求解精度与适用性。     

基于机会理论的复杂装备系统风险传递GERT研究

针对复杂装备系统任务活动中风险分析传递类型单一、风险机理分析不全面的问题,构建不确定随机图形评审技术模型。首先,根据复杂装备系统的风险特点,基于机会理论提出了风险度,定义不确定随机矩母函数,结合风险基元、风险流构建了图形评审技术(gragh evaluation review technique, GERT)网络分析模型;然后,改进模型通过基元风险度、系统风险度、风险基元重要度等参数,进一步描述风险传递关系;其次,利用矩估计法处理专家信度,采用改进的量子菌群算法求解极大熵模型,分别求得不确定分布函数和概率密度函数,从而得到矩母函数,计算网络模型的参数。最后,选取某型战机执行眼镜蛇机动任务为例,定量评估飞行风险,分析风险机理,验证模型的有效性。     

基于随机Petri网的乘积形式解存在的一个充分条件

目前,判定一类随机Petri网(SPN)是否具有乘积形式解还没有比较好的方法.在这篇文章里给出了一个基于随机Petri网的乘积形式解存在的判定定理,它对于判定一些SPN模型是非常有用的.利用这个定理,可以发现两部件自动组装生产线模型具有乘积形式解,然后画出该模型的状态空间图,根据局部平衡方程,就可以得到此模型任意状态的稳定概率.     

基于事件调度的随机Petri网仿真

当随机Petri网时间变迁的延迟时间分布为非指数分布时，随机Petri网就不再与马尔可夫链同构，不存在数学分析解法。数字仿真成为解算其性能指标最通用的方法。本文提出基于事件调度的随机Petri网仿真算法，该算法适用于任意时间变迁延迟时间分布随机Petri网性能的解算，实例分析证明该仿真算法的有效性。     

基于改进型随机Petri网的维修保障方案评估方法

一体化联合作战对诸军兵种装备系统及其维修保障体系提出了更高的要求,急需对装备维修保障体系运行规律进行建模与仿真分析,提高装备完好率和任务成功率.分析了Molloy形式的随机Petri网及其扩展模型在装备使用与维修过程建模与仿真分析中的不足,据此提出了全局时间的实现方法,改变了抑制孤的功能,选择了适当的变迁规则,提出了基于改进型随机Petri网的装备维修保障过程建模方法,开发了基于MATLAB的分析软件,针对某型导弹装备使用维修过程进行建模与分析,实现了保障方案的评估与优化.     

非马尔可夫随机Petri网的分析方法及应用

Petri网是模型并行系统和分布式系统的一种强有效的形式化工具.它能够很好地刻画系统的动态行为、分析系统的性能.目前研究的大多数随机Petri网假定模型中所有变迁的实施时间呈指数分布,但是在许多实际系统中,变迁的实施时间呈确定性分布或一般性分布,这就需要研究非马尔可夫模型.文章主要讨论非马尔可夫随机Petri网的分析技术,即基于马尔可夫再生理论进行分析求解,并举例进行说明,在文章的最后进行了总结和展望.     

基于蚁群算法的随机Petri网最优路径序列寻找

根据蚁群算法对SPN进行了一定的扩展,为SPN网络中的变迁增加了过滤和保留信息功能,为库所增加了过滤信息的功能,得出了一种带有记忆性的连续时间随机Petri网(MESPN).当MESPN运行时,利用充足量的托肯在网络中行走并且在行走过程中留下信息素来调整托肯路径的选择,使大量蚂蚁的行走路线不断逼近SPN网中时间延迟更短的变迁序列,最终在最短变迁序列上形成清晰的蚁路,从而在一定程度上解决了复杂SPN网的最优路径寻找问题.该算法充分考虑了每个变迁真正实施时间的概率特性,可以计算任意网型的变迁延迟时间概率分布.仿真结果表明,托肯可以有效地在最短延时路径上形成蚁路并且能够求得从初始库所到网络中任意库所的最短路径.     

交换机过载控制机理Petri网模型的仿真求解方法

通过建立数字交换机过载控制机理的广义随机Petri网模型并基于马氏理论求解,可以有效地分析系统的控制特性,但这种方法对于变迁时延为非负指数分布就比较困难.鉴于此,本文提出用仿真方法求解,利用GPSS仿真对两种常用过载控制机理的广义随机Petri网模型进行了分析,找出了GPSS框图与Petri网模型之间的对应关系,得出了系统性能的仿真分析结果,与理论分析结果相对照,结论是一致的.     

基于GSPN的导弹多层级测试性需求建模与指标评估

针对目前导弹测试性需求建模尚未成熟, 开展测试性需求分析难度较高的问题, 提出一种基于广义随机Petri网(generalized stochastic Petri net, GSPN)的测试性需求建模方法。在分析导弹结构的基础上对导弹测试性需求问题进行了建模, 给出导弹两级GSPN模型, 深入分析其导弹系统的故障检测及维修过程。根据GSPN模型同构于嵌入马尔可夫链(embedded Markov chain, EMC), 以实存状态集和消失状态集表征库所变迁, 采用同构法对测试性指标进行求解。将多层级GSPN模型分解化简, 减少状态空间数量的求解。对导弹的GSPN模型进行定性和定量分析, 求解不同层级测试性指标最后通过仿真计算, 与系统要求可用度误差不超过0.7%, 验证了多层GSPN模型的可行性和分析结果的可信性。     

随机Petri网在系统可用性分析中的应用

Petri网自1962年提出以来，倍受工业界和学术界的广泛关注。经过几十年的时间，Petri网的理论不断的完善，Petri网在各行业中不断的被应用。本文主要讨论了Petri网在系统可用性分析中的应用。首先从Petri网的基本概念和基本模型出发，讲述了随机Petir网模型（SPN）、广义随机Petri网模型（GSPN）和随机回报网模型（SRN）。然后以冗余备份系统为例，讨论了随机Petri网在系统可用性分析中的应用以及随机Petri网模型的分析。最后讨论与其它建模方法相比，利用随机Petri网来建立系统可用性模型的优点。     

基于QPSO-DGM和熵突变的装备安全性崩溃分析

针对装备安全事故的突发性、复杂性,从系统安全熵“流程突变”角度构建灰色熵突变模型进行安全性崩溃分析。提出了复杂装备系统安全熵、安全熵函数、安全熵势函数等概念,刻画复杂装备系统安全状态从稳定到崩溃的演化机理和过程;建立了复杂装备系统安全熵函数的量子粒子群DGM(2,1)拟合模型,并以拟合值和实际值的灰关联度为适应度函数,提高模型拟合精度;构建装备系统安全熵尖点突变模型,给出安全性崩溃的灰色熵突变判据算法。最后,以某型飞机主起落架控制系统为例,验证了模型的有效性,为定量判断装备系统安全状态提供了新的方法。     

复杂装备多因素耦合安全性QHS-ESN度量

针对装备安全事故耦合机理不明确、危险因素关联复杂的问题,提出场景分割耦合方法。将危险因素分割为危害故障、人为失误、致命环境、危险属性4个分量,从危险分量之间的非线性耦合关系拟合角度进行装备安全性度量;在此基础上,利用量子和声算法较强的全局寻优能力,构建一种新的量子和声搜索回声状态网络(quantum harmony search echo state network, QHS-ESN)模型及其算法。并将其应用到某型飞机低空大表速飞行安全性度量中。仿真结果表明,该模型比原有的回声状态网络模型、和声神经网络模型在低空大表速飞行场景危险分量非线性耦合关系拟合上,兼顾拟合精度和稳定性能,具有更好的装备安全性度量效果。     

离散事件系统任务处理瓶颈分析

Ｐｅｔｒｉ网是离散事件系统建模与分析的有效工具之一．本文介绍了随机Ｐｅｔｒｉ网瓶颈的概念,给出了一般随机Ｐｅｔｒｉ网最大处理能力的数学模型,研究了具有多路输入源之ＳＰＮ的瓶颈与处理能力分析的快速算法,讨论了在处理能力等价意义下将一类结构有决策且有环的ＳＰＮ变换成结构无决策且无环的ＳＰＮ的实现方法．最后给出了一个防空指挥控制系统信息处理瓶颈与处理能力分析的实例．     

Duane模型在确定装备可靠性门限值中的应用

将Duane模型应用于装备可靠性门限值的确定。介绍了装备可靠性门限值的概念和现行的确定方法,阐述了Duane模型的适用条件和数学形式,分析了其在确定装备可靠性门限值方面的适用性。以军用飞机为例确定了装备的成熟期,在充分考虑影响装备外场可靠性增长因素的基础上,利用层次分析法和模糊综合评判法相结合的方法确定了Duane模型中的增长率。最后利用Duane模型确定了装备可靠性的门限值。     

Stochastic Petri Net Based Modeling of Emergency Medical Rescue Processes during Earthquakes

The post-disaster emergency medical rescue(EMR) is critical for people's lives. This paper presents a stochastic Petri net(SPN) model based on the process of the rescue structure and a Markov chain model(MC), which is applied to the optimization of the EMR process, with the aim of identifying the key activities of EMR. An isomorphic MC model is developed for measuring and evaluating the time performance of the EMR process during earthquakes with the data of the 2008 Wenchuan earthquake.This paper provides a mathematical approach to simulate the process and to evaluate the efficiency of EMR. Simultaneously, the expressions of the steady state probabilities of this system under various states are obtained based on the MC, and the variations of the probabilities are analyzed by changing the firing rates for every transition. Based on the concrete data of the event, the authors find the most time consuming and critical activities for EMR decisions. The model results show that the key activities can improve the efficiency of medical rescue, providing decision-makers with rescue strategies during the large scale earthquake.     

An Extended Weibull Model with Variable Periodicity

A new distribution for the fluctuation of materials’ lifetime cumulative hazard rate is firstly proposed. The new distribution is extended from the Weibull distribution by adding a sine function. After that, the properties of its hazard rate function, cumulative hazard rate function, probability density function and cumulative distribution function are studied. The analysis result shows this distribution can well model the lifetime with variable and periodic hazard rate. Finally, the new distribution is verified with two real data sets as examples to demonstrate its capability.     

战伤装甲装备修理工时仿真及其分布规律研究

为预测战时维修保障需求，给出了战伤装甲装备毁伤部件仿真生成的原理和战伤装甲装备修理工时的计算方法，应用均匀分布随机变量的特性和神经网络算法，建立了战伤装甲装备修理工时仿真数据生成模型；以某型坦克为例进行了计算机仿真，产生出了战伤坦克修理工时的仿真数据，经统计分析确定出了战伤坦克修理工时的分布规律。     

基于集合卡尔曼滤波的改进粒子滤波算法

提出一种基于集合卡尔曼滤波的粒子滤波改进方法。该方法利用集合卡尔曼滤波的最大后验概率估计产生粒子滤波每一时刻各粒子的建议分布函数,使建议分布函数融入最新观测信息的同时,更加符合状态的真实后验概率分布。该方法在对粒子滤波的建议分布进行估计时使用采样方法近似非线性分布,且采样点数灵活可变,使计算精度和算法效率得到提高。仿真结果表明,提出的集合卡尔曼粒子滤波的估计性能明显优于标准粒子滤波、扩展卡尔曼粒子滤波和无迹粒子滤波。