基于仿真的复杂系统可靠性评估输入数据统计分析研究

对应用仿真技术评估复杂系统可靠性时榆入数据的统计分析进行了深入研究。特别是对试验数据较少，即小样本情况进行了研究。对于根据小样本进行的可靠性估计，结合Bayes方法的蒙特卡洛(Bayes-MC)方法和结合改进的Bootstrap方法的蒙特卡洛(改进的Bootstrap-MC)方法是比较有效的。概括总结了无数据情况下的专家经验估计三角分布方法，提出了改进的Bootstrap方法，将验前信息与专家经验纳入Bootstrap方法中，克服了该方法利用样本信息量不足的缺陷，使其更加完善与实用。在复杂系统的可靠性评估时，应采用综合或混合的方法。     

复杂系统与复杂系统仿真研究综述

复杂系统仿真已成为研究复杂系统的最重要手段之一。首先回顾了复杂系统的发展历程,总结了复杂系统的特点;然后综述了复杂系统仿真的当前发展,分类描述了各种复杂系统建模与仿真方法,分别总结了它们所能反映的复杂系统特点;提出要借助其他领域的研究成果来支持复杂系统仿真研究,并介绍了几种有助于推动复杂系统仿真研究的方法。最后阐述了仿真对复杂系统研究的重大意义。     

集团蒙特卡罗系统可靠性仿真

在高可靠性系统蒙特卡罗仿真中,为了获得可靠的仿真结果,采用直接蒙特卡罗方法将需要很多次仿真试验,花费大量的计算时间,其中主要的时间花费在生均匀分布随机数上。本文在离散分布的集团抽样方法的基础上设计了计算高可靠性系统不可用度的集团蒙特卡罗方法,由于仅仅需要两个均匀分布随机数即可以完成一次仿真实验,集团蒙特卡罗方法将大量减少计算时间,提高算法效率。     

复杂仿真系统重用模型可信度评估方法

在资源高度共享的今天,模型重用可增强仿真应用的灵活性和可扩展性,是复杂仿真系统构建的必然选择。然而,评估多模型组合仿真下的可信性是模型能否实现有效重用的基本问题。针对面向实物和面向数值解算两个不同应用环境的仿真模型重用,提出基于偏差传播的仿真重用模型可信度评估方法,详细介绍了各自建模方式及评估方法。以无人机复杂仿真系统为例,通过与经典可信度评估方法对比,说明了该方法可降低在重用模型可信度方面的评估难度,验证了方法的可行性。     

军用大型复杂仿真系统的特点及其置信度评估对策

在综合分析信息化时代军用系统仿真技术和系统发展趋势的基础上，重点论述了军用大型复杂仿真系统的主要特点及其置信度评估中出现的新问题，并就此提出了相应的置信度评估研究对策，作为大型复杂仿真系统置信度评估理论及方法研究的重要参考。     

基于仿真的复杂武器系统任务可靠性计算方法研究

论述了复杂武器系统任务可靠性计算的一般要求和计算任务可靠度及MTBCF的基本计算方法，分析了复杂系统可靠性置信下限用仿真方法求解的基本问题，包括抽样方法，仿真计算程序及系统可靠性综合求解等问题，通过具体示例，说明了复杂系统的故障分布是指数型的说法并不总是正确的，应通过数据检验来确定其分布，否则，计算结果有很大误差，根据简化模型。把仿真方法与解析方法计算结果进行了对比分析。提出了供工程应用的有效可行方法。     

一种有效评估大型复杂仿真系统可信度的新方法

根据大型复杂仿真系统的特点,文章提出了一种基于相似理论利用模糊数学评估可信度的新方法,作者给出了建立大型复杂仿真系统可信度评估的模糊综合评估体系的原则和模糊评判矩阵的建立方法及模糊定量评估方法和算法,这种方法尤其适用于“黑盒”和“灰盒”仿真系统可信度的评估。     

基于多分辨率仿真的多状态系统任务可靠性及成功性评估方法

研究了装备系统研制早期在不同系统层次具有不完整、不确定信息条件下,系统任务可靠性及成功性的预估问题.通过逐层触发随机事件的分辨率解聚机制和重要性抽样的样本统计值修正方法,实现不同系统层次多分辨率数据的融合仿真.通过多分辨率条件下的受迫转移、失效偏倚等加速抽样方法,提高小概率事件的抽样效率,并通过修正抽样统计值,确保估计的无偏性.结合舰船系统航渡任务的算例研究,验证多分辨率仿真方法的有效性.发现该方法对于短任务时间或长任务时间,仿真效率均有不同程度的提高.基于仿真的灵敏性分析,评估了故障率、修复率及维修时间分布类型对系统可用度及任务成功性概率的影响程度.     

基于复杂网络的轨道交通路网可靠性仿真分析

首先通过引入复杂网络的相关特征指标,介绍了城市轨道交通路网的复杂网络特征;然后,设计了轨道交通网络仿真分析模型和路网连通可靠性评价指标,并以此为基础研究了轨道交通路网的失效仿真分析理论和方法;最后,以上海市2020年远景规划路网为例,标定了其网络类型,并对该路网的连通可靠性进行了仿真分析研究.将复杂网络理论应用到城市轨道交通领域中,可为轨道交通基础理论的研究开辟新的思路.     

系统仿真评估鲁棒一致性研究

对于系统进行仿真可信度研究具有非常重要的意义。分析了系统的不确定因素;针对系统的不确定性对仿真可信度评估的影响,提出了的仿真可信度评估鲁棒一致性的概念;最后提出了可以采用模糊神经网络的解决实现仿真评估的鲁棒一致性。     

大型复杂系统平均寿命评定的Monte Carlo方法

随着现代武器系统和工程系统的大型化与复杂化趋势，大型复杂系统可靠性评定是急待解决的问题，工程中常用可靠性指标有可靠度和平均寿命，平均寿命指标由于直观、物理概念清晰，使用更加方便。基于可靠性框图建模，采用最小路集计算分析，提出了大型复杂系统平均寿命评定的Monte Carlo方法。解决了有限样本条件下，大型复杂系统平均寿命评定问题，对工程中大型复杂系统平均寿命评定具有重要应用价值。     

复杂可修系统可靠性维修性综合仿真研究

根据子系统和部件故障后“先来先修”的队列原则，利用优先级和事件表建立了复杂可修系统可靠性维修性仿真的逻辑关系，根据对系统完成任务和子系统运行特征的识别，得到反应复杂系统运行的整个历史纪录和可靠性维修性参数的统计值。旨在为系统可靠性设计和维修性管理提供依据。     

基于Monte Carlo法与GA算法的复杂系统可靠度求解

复杂系统可靠性问题是可靠性工程中丞待解决的问题。提出了基于可靠性框图的复杂系统蒙特.卡罗仿真方法,给出了各种基本可靠性模型系统与其组成单元的失效时间关系,解决了含有旁联模型的复杂系统仿真问题。以可靠性仿真数据为寿命样本,待估计参数的置信区间为编码空间,以经验分布与所求分布误差倒数为适应度函数,建立了基于遗传算法的寿命分布参数点估计模型,求得了复杂系统可靠度函数。最后以两个实例表明该方法比传统方法具有更高的精度。     

基于蒙特·卡罗方法的可靠性仿真过程模型研究

针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。最后,应用Matlab软件进行了仿真实验分析。实验结果表明,改进后的过程模型能够显著提高可靠性仿真的效率和精度,对于系统可靠性分析具有良好的指导意义和实用价值。     

考虑节点失效的异构仿真网络可靠性评估蒙特卡罗模拟

异构仿真网络是实况、虚拟和构造(live, virtual, and constructive, LVC)仿真的基础环境支撑,合理评估其可靠性在LVC仿真应用中具有重要作用。针对复杂网络可靠性评估难以获得精确解、效率不高的问题,提出一种考虑节点失效的LVC异构仿真网络蒙特卡罗评估方法。首先,基于异构网络自身特点及因子定理,对蜂窝网络和无线传感器网络进行等效转化;其次,运用可靠性保持缩减技术对转化的仿真网络进行缩减,提高算法效率和收敛速度;最后,依据不完全可靠节点转化原则,对简化网络可靠性进行蒙特卡罗模拟,实现LVC异构仿真网络连通可靠性的评估。计算结果表明,相比传统蒙特卡罗方法,所提方法在保证计算精度的同时,方差减小,运行负载较小,稳定性更好。     

基于蒙特卡罗方法的森林冠层BRDF模拟

蒙特卡罗(MonteCarlo)是一种随机统计方法,被广泛用于模拟可见光森林冠层BRDF(双向反射率分布函数)。基于蒙特卡罗方法构建了光子与植被冠层之间的随机过程,给出了蒙特卡罗模拟森林冠层的BRDF的具体实现方法。在此基础上,讨论了蒙特卡罗模拟中的关键技术:光子自由路径的计算;光子散射方向的确定;BRDF热点效应纠正;光子能量收集算法。实践表明,蒙特卡罗方法能准确模拟出森林冠层BRDF,并能作为其他森林冠层BRDF模型的有效检验工具。     

Markov可修系统的蒙特卡罗方法

假设各部件的寿命分布和修理时间分布都为指数分布,且分布参数已知,本文用蒙特卡罗方法计算了单部件、双部件和三单件构成的串联、并联和串并联系统的可靠度、瞬时可用度、稳态可用度和故障频度等特征数量指标。为了检验蒙特卡罗模拟结果的准确程度,同时给出解析结果与之对比,表明该方法应用的正确性。