排队论若干性质的研究及其应用

首先讨论了关于排队论的某些基础理论,应用排队论理论对银行排队系统进行系统的调查与研究,利用概率母函数计算出相应银行系统状态的概率,证明了在并联排队系统中服务机构对其服务率不同的单一顾客流,当系统中只有一个客户时,和系统中有多于一个客户时,在所构建的排队系统中,一类客户接受服务的概率并不受另一类客户的影响,而仅与这类客户本身的服务率和到达率有关,这很大地提高了银行的服务效率,充分实现模型中排队规则的可行性.     

基于Copula函数对由两类失效部件组成的简单相依系统的可靠性研究

应用copula函数来表示由两类失效部件组成的相依串联系统和相依并联系统的可靠性,并对这两种系统的可靠性进行比较,得到了使这两种相依系统的可靠性之间的大小关系成立的一些条件．     

H2H、M2M混合业务串联排队网络模型

基于串联排队网络理论,将同时承载M2M(Machine to machine)业务和H2H(Hu-man to human)业务的通信网络建模为离散时间会话级串联排队网络,研究了海量M2M小数据业务对H2H业务的影响。在生成函数域提出了服务等效方法,把网络对M2M业务的服务映射到网络对H2H业务的服务时间分布中,得到了实际服务过程的等效表达式,解决了混合业务到达、异构服务给串联排队网络的离去过程分析带来的求解困难的问题。求解了串联排队系统,得到了M2M业务到达率、服务速率与H2H业务端到端性能指标的关系,讨论了M2M业务准入控制方法。     

带有重试队列的异构业务串联排队网络模型

基于串联排队网络理论,建立了端到端无线、有线级联通信网络串联排队分析模型.针对时延不敏感的海量机器对机器( M2M)小数据业务,提出无线链路上的重试排队分析模型,研究延时服务机制.用带有随机早期检测(RED)机制有限缓存的离散时间串联队列建模IP承载网络,模拟了多节点联合拥塞控制的通信场景.在概率生成函数域,推导了带有重试机制、具有异构业务到达排队系统的离去过程,并将其拟合为下一个节点的到达过程.研究结果表明,重试队列的引入,有效提高了无线链路的吞吐量,减小了阻塞率,提高了有线链路的到达率.给出了重试队列参数设置对无线链路性能的影响.     

确定不同单元并联系统可靠性的马尔可夫过程

实际工程中常采用多个相同单元并联方式来提高系统局部可靠性，达到提高系统可靠性的目的。然而，实际上无法做到各并联单元完全相同，各单元可靠性参数存在差异，从而形成不同单元并联形式。对于不同单元组成的并联系统，确定其可靠性目前尚无有效的方法。本文应用马尔可夫过程方法，对不同单元并联系统的各种状态（工作状态和故障修复状态）及状态转移（工作状态和太障修复状态两者之间转移）过程进行分析。根据各单元寿命及修复时间为指数分布的情况，阐述了系统各种空间状态及各种状态状态相互转移的规律，给出了求解不同单元并联系统可靠性参数的方法。研究结果证明了该方法的有效性，并有较强实用价值。     

负载均担并联系统模型及可靠性分析

针对实际中负载均担并联系统的可靠性受系统总负载和部件承载能力的影响,通过分析实际中部件的承载能力情况建立相应的部件失效率变化模型,利用马尔可夫过程建立负载均担不可修并联系统的通用可靠性模型。从失效率变化模型出发,根据总负载与部件承载能力的不同关系,将系统的通用可靠性模型细分为理想承载模型、最大承载模型和临界承载模型,并计算出各个模型下系统可靠度。以部件独立并联系统和m/n:(F)表决系统为例证,验证模型及计算结果的正确性。     

串联结构模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法

针对失效边界模糊的串联结构系统,提出了一种模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法.首先采用模拟退火的优化算法,来寻找串联结构各模糊失效模式的最可能失效点,并以各最可能失效点为抽样中心建立相应的子重要抽样函数,由予重要抽样函数建立混合重要抽样函数.然后依据混合重要抽样函数抽取的样本,对串联结构的模糊可靠性灵敏度作估计,推导了估计值的均值、方差和变异系数,并通过变异系数来控制算法的收敛.算例显示所提的基于模拟退火的自适应混合重要抽样法在模糊可靠性灵敏度分析上明显优越于蒙特卡洛法.     

机场APM系统步行通道服务水平研究

机场旅客捷运(APM)是机场乘客的主要交通方式,该系统步行设施的服务水平应结合机场的服务对象特性进行研究.基于机场APM系统的实地和影像数据采集,从机场服务对象特性的角度分析了设施服务水平的影响因素,将定性分析与乘客感知方法相结合,基于乘客感知的基本原理,建立了步行通道服务水平分级模型,并根据分级模型计算得到各级服务水平阈值,最后根据乘客特性的调查结果分析服务水平的变化阈值.结果表明,机场APM系统通道的服务水平阈值总体高于地铁通道,各级阈值平均为地铁通道的1.18倍;E级服务水平阈值显著偏高,为地铁通道的1.35倍,主要由乘客投影面积的差异所导致.     

随机和非随机部件组成的串并联系统寿命比较

针对随机数N个部件和非随机数n个部件组成的串并联系统,引入可交换Copula函数度量串并联系统中各部件寿命的相依性,研究串并联系统寿命的随机比较问题.利用离散函数的凸性及詹森不等式的概率论形式,证明当随机数N的期望满足条件E(N)≤n时,随机N部件组成串联系统的寿命以一般随机序优于非随机n部件组成串联系统的寿命;而当E(N)≤n时,非随机n部件组成并联系统的寿命以一般随机序优于随机N部件组成并联系统的寿命.     

模糊方法在软件可靠性分析中的应用

将模糊方法与故障树分析方法结合起来 ,用于软件可靠性的分析 ,同时 ,还对隶属函数的确定进行了讨论 ,最后 ,通过并联系统和串联系统的模糊失效概率的实例计算 ,结果表明 ,该方法可以改善可靠性预计结果 .     

维修设备可替换时两相依部件并行系统可靠性分析

假定系统寿命取从二维指数分布,维修设备的寿命服从指数分布,修复时间及维修设备的更换时问服从一般分布。利用马氏更新过程,本文求得了下列可靠性提标:系统首次失效时间与其后停工时间的联合分布,系统可用度、[0,t]中系统平均故障次数,维修设备在时刻 t 处于更换状态的概率及处于空闲状态的概率,[0,t]中维修设备的平均故障次数,维修设备首次失效时间的分布以及与上述指标相应的稳态值或平均值。     

基于拟蒙特卡罗方法的供水管网抗震可靠性分析并行化研究

为了提高基于蒙特卡罗（Monte Carlo）方法的供水管网抗震可靠性分析效率,以低偏差Sobol点列替代伪随机数序列对供水管网节点和管段破坏概率进行抽样,结合宽度优先搜索算法,提出基于拟Monte Carlo方法和统一计算设备架构（CUDA）的供水管网抗震可靠性分析并行算法,并从内存、执行配置和指令等方面优化并行算法. 以某城市供水管网系统为例,对比串行和并行计算方法的精度及效率,分析Sobol点列和伪随机数序列对管网可靠性分析的影响. 结果表明,并行和串行方法计算结果的误差最大为0.52%,并行方法最高加速比为串行算法的96倍,在保证结果精度的同时大幅度提高计算效率. 基于Sobol点列进行1 000次并行模拟及基于伪随机数序列进行5 000次并行模拟,2种模拟结果与基于模糊数学法的解析值的最大误差分别为0.2%、0.4%,表明基于拟Monte Carlo的并行方法具有更高的精确度,更快的收敛速度.     

3个不同部件串—并联系统修复的可靠性

应用随机过程的理论，针对不能“修复如新”这一条件，给出了3个不相同部件串-并联系统的可靠性模型，其中有两部件寿命和修理时间服从指数分布，且能“修复如新”，另一个部件修理时间的分布函数不是指数函数，不能“修复如新”，系统只有一个修理工的三部件串-并联系统的可靠性模型。通过对模型的分析。利用几种过程和补充变量法及其Laplace变换得出模型的可靠度，可用度等一系列可靠性指标。     

3个不同部件串-并联系统修复的可靠性

应用随机过程的理论 ,针对不能“修复如新”这一条件 ,给出了 3个不相同部件串 -并联系统的可靠性模型。其中有两部件寿命和修理时间服从指数分布 ,且能“修复如新” ,另一个部件修理时间的分布函数不是指数函数 ,不能“修复如新” ,系统只有一个修理工的三部件串 -并联系统的可靠性模型。通过对模型的分析 ,利用几何过程和补充变量法及其Laplace变换得出模型的可靠度、可用度等一系列可靠性指标     

飞行参数记录系统综合试验台的设计

介绍了飞行参数记录系统综合试验台的功能需求，分析了硬件和软件的设计方案，模拟出了飞行参数的12位并行码，并采用虚拟仪器技术，通过PC的串行接口和并行口实现与下位机通讯，可对飞行参数记录系统整体和各分部件的性能进行全面检测．该试验台具有硬件可靠性高、软件可移植和可扩充的特点，性价比优良．     

斜拉桥体系可靠度分析

针对大跨度斜拉桥体系可靠度分析中由于失效模式众多带来的困难,结合某独塔斜拉桥的工程实例,应用β约界法搜索对结构失效概率起关键作用的主要失效模式,研究了斜拉桥2级体系可靠度.在搜索主要失效模式的各失效历程中,采用梯度分析随机有限元法计算斜拉桥主塔、主梁和斜拉索各个单元的可靠度指标,应用β约界法确定失效候选单元,将斜拉桥结构体系的失效等效为一个由若干并联子系统构成的串联系统.计算结果表明,斜拉索的失效对整个斜拉桥结构体系的失效起控制作用.     

关键安全性分布嵌入式系统测试平台研究

研究基于PC和嵌入式系统的关键安全性分布嵌入式汽车控制系统的测试平台的设计开发.针对不同软、硬件架构的分布嵌入式系统在其关键安全性能上的仿真实验, 探索构架安全性系统的最优化体系结构. 以具有自容错功能的汽车自适应巡航定速系统为例, 分析本测试平台对关键安全性系统的研究及评估. 开发了汽车的动态仿真模型、高速公路交通流量模型和汽车驾驶员模型, 且进行了相应的仿真验证确保所开发的系统模型能较接近实际运用系统及应用环境. 通过所开发的集成仿真环境可进行不同的设置, 能有效模拟外界不确定因素对测试系统的干扰及其交通流量情况, 反映被测试的关键安全性系统的可靠性能. 该测试平台能为无法进行实际测试运行的关键安全性系统的研究提供有效的仿真实验支持.     

基于串并行混合拣选策略的自动拣选系统品项分配优化

面向配送中心自动拣选系统的效率需求,提出了一种新型的串并行混合拣选策略,并设计了品项货位分配的优化方法。针对订单拣选作业,结合串、并行拣选策略的优点设计混合拣选策略:首先选择非干涉品项进行并行拣选,而后针对并行拣选后产生的间隙选择合适品项进行插空拣选,最后对剩余品项进行串行拣选。针对该拣选策略受品项货位分配影响较大的特点,设计了改进的小生境遗传算法对拣选系统的品项货位分配进行优化。仿真试验结果证明了串并行混合拣选策略和品项货位分配优化方法对提高自动拣选系统效率的有效性和可行性。     

确定硬质合金刀具可靠度的理论研究

硬质合金刀具断续切削淬硬钢时,刀具的主要失效形式是疲劳破损.确定刀具的可靠度对于提高自动化加工系统的可靠性有十分重要的意义.利用刀具内最大拉应力超过刀具材料临界疲劳应力作为刀具失效的判据,把刀具看成一系列小单元组成的串联系统,利用干涉理论确定出每个单元的可靠度,进而建立了刀具的可靠性模型.并给出了确定临界疲劳应力分布的过程.     

Symphony Rack分散控制系统及其应用

以220 t/h循环流化床锅炉及25 MW双抽凝汽式机组所使用的分散控制系统为例,针对分散控制系统在应用中所存在的问题,对该控制系统在提高安全可靠性、通用灵活性、最优控制性能、综合管理能力以及方便使用与维护等方面,采取了一系列新的方法与策略,使之成为其他控制系统无法比拟的新一代控制系统.结合工程实例论述了控制系统的配置、锅炉MFT及汽机ETS的逻辑条件,并以个别逻辑为例,分析了该控制系统在机组安全运行中的作用,指出了在机组控制中实现系统监控的重要性及必要性,同时也证实了分散控制系统是目前大型、多测点、环保型机组经济运行最优化的需要.