基于重要度的系统可靠性分配方法

2024-09-24

基于重要度的系统可靠性分配方法(精选9篇)

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇1

复杂串、并联系统的可靠性分配方法

根据串联系统中分系统相对复杂度越低,对其可靠性要求也就越高;并联系统中分系统相对重要程度越高、相对复杂程度越低,对其可靠性要求也就越高的原则,在传统的考虑重要度与复杂度可靠性分配方法基础上,提出了一种更易于设计实验及现场记录获取数据的适用于复杂串、并联系统的`可靠性分配方法.基于此方法开发的软件已经应用于工程实际工作,并获得了良好的效果.

作 者:邵延峰 薛红军 张玉刚 SHAO Yan-feng XUE Hong-jun ZHANG Yu-gang 作者单位:西北工业大学,航空学院,陕西,西安,710072刊 名:飞机设计英文刊名:AIRCRAFT DESIGN年,卷(期):27(2)分类号:N945.17关键词:复杂系统 可靠性分配 相对重要度 相对复杂度

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇2

软件可靠性分配是根据软件设计任务书中的可靠性设计指标, 将系统可靠性指标分配到各子系统、模块中去, 细化指标, 便于子系统、模块的可靠性设计。现有的可靠性分配方法很多, 有快速分配法、等分法、失效率比例分配法[1]、综合因子分配法[2]、考虑重要度和复杂度的分配法 (AGREE) [3]、权衡费用的分配法[4,5]、层次分析法[6,7]等。其中, AGREE方法是一种经典的可靠性分配方法, 它的实施关键在于子系统、模块、单元的重要度和复杂度的计算, 有使用极差确定重要度因子的方法[8], 有使用概率重要度作为重要度的方法[9,10], 有利用灰关联度计算重要度的方法[11], 有基于失效次数计算重要度的方法[12]。这些方法有的不易获取、有的计算复杂, 而本文采用在系统分析的故障树中, 根据最小割集近似计算底事件重要度的方法, 从而得到子系统、模块的重要度, 该方法清晰、简单、易于计算, 并能够反映出系统失效与子系统间的关系。同时, 对复杂度的度量方法也进行了细化, 通过设计书中关于单元模块分支、循环、规模的估计值结合故障树中的结构信息, 最终确定子系统的复杂度, 较之传统的简单使用包含模块比例的方式确定的复杂度, 更加精确, 更能反映出系统结构的复杂度。

1 故障树

故障树分析法, 简称FTA (Fault Tree Analysis) , 是一种评价复杂系统可靠性与安全性的重要方法。它是由美国贝尔实验室的H.A.Watson于1961年首先提出的。FTA把系统最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标, 把选定的系统故障状态称为顶事件, 在系统设计过程中, 通过对可能造成系统故障的各种因素进行分析, 画出故障树[13]。

利用FTA, 可以对系统的可靠性进行定性分析和定量分析, 求出系统的所有失效模式组合, 确定系统中的关键部件和重要度, 本文就是利用FTA方法确定底事件的结构重要度。

1.1 割集和最小割集

1) 割集能使顶事件发生的一些底事件的集合, 当这些底事件同时发生时顶事件必然发生, 则这一集合称为割集。

设故障树中有n个底事件X1, X2, …, Xn, C={Xi|i=1, 2, …, n}为某些底事件的集合, 当其中全部底事件都发生时, 顶事件必然发生, 则称C为故障树的一个割集。

2) 最小割集如果割集中的任一底事件不发生时顶事件也不发生, 则这样的割集称为最小割集。若C是一个割集, 而任意去掉其中一个底事件后就不是割集了, 则这样的割集称为最小割集。

1.2 重要度分析

重要度分析是故障树定量分析中的重要组成部分。它分析各基本事件对顶事件发生所产生的影响大小, 事件的重要度越大, 它的可靠度对系统可靠度影响越大, 故它在系统中的地位也越重要。

重要度分为结构重要度、概率重要度和临界重要度 (又称为关键重要度) 。概率重要度是指系统处于当且仅当部件 (子系统、模块) 失效系统即失效状态的概率。结构重要度是指部件 (子系统、模块) 在系统结构中处于的地位高低的一个度量。关键重要度是指部件 (子系统、模块) 失效概率的变化率所引起的系统失效概率的变化率[14]。

1) 概率重要度I Pr (t)

部件的概率重要度是系统的失效概率即顶事件的发生概率g (Q (t) ) 对某个部件的偏导数。它考虑了基本事件发生概率的变化会给顶事件发生概率以多大影响。

概率重要度的定义为:

式中Q (t) 为系统的不可靠度, g (Q (t) ) 为顶事件概率表达式。部件i概率重要度IiPr (t) 的物理意义为:系统处于当且仅当部件i失效系统即失效状态的概率[13]。

2) 结构重要度I St (t)

结构重要度分析是从故障树结构上分析各基本事件的重要程度, 它是在不考虑各基本事件发生概率差异的情况下 (即相当于所有基本事件的故障发生概率为0.5时) , 分析各基本事件对顶事件发生的影响程度。采用的分析方法有:结构函数法和利用最小割集判断重要度法。结构函数法通过比较事件组合状态和顶事件组合状态值来确定, 虽精确, 但烦琐;最小割集法简单, 但不够精确。

(1) 结构函数法[13]

因为部件的结构重要度等于所有部件故障概率均为0.5时该部件的概率重要度, 故结构重要度可以利用求解概率重要度的方法求解。首先给各部件的故障概率均赋值0.5, 然后求解部件的概率重要度即可。

部件结构重要度是其概率重要度的一种特殊条件下的结果, 当时, 表明所有部件的失效概率都是一样的, 因此这时部件的概率重要度只描述了部件在系统结构上的重要性, 所以:

(2) 利用最小割集判断重要度法

该方法应用最小割集判断基本事件结构重要度排序, 给出近似公式求基本事件结构重要度的近似值, 公式如下:

其中, Xi为第i个基本事件, 最小割集为Kj (j=1, 2, …, m) , m为最小割集的个数, J (i) 为基本事件Xi的结构重要度近似值;ni为基本事件Xi所在最小割集Kj的阶数[15]。

由上述两种方法计算出的重要度完全由故障树的结构所决定, 与元部件的故障概率大小无关。结构重要度是根据系统的拓扑结构来进行计算重要度的, 因此可以用在不知道元部件概率的系统设计阶段, 按结构重要度大小进一步确定部件重要度[16]。

3) 临界重要度 (关键重要度)

基本事件的临界重要度是从敏感度和概率大小双重角度衡量基本事件的重要程度, 定义式为[15]:

其中, Q为顶事件的发生概率, qi为基本事件Xi的发生概率。临界重要度即底事件i故障概率的变化率与它引起顶事件发生概率变化率之比, 与底事件的概率重要度有一定的K关系。临界重要度越大, 说明该底事件发生概率的变化率对顶事件概率的变化率的影响越大, 此时降低该底事件的发生概率对于降低顶事件的发生概率效果最为明显;当某一底事件的关键性重要度较小, 而其概率重要度较大时, 说明该底事件的发生概率可能已经较小, 此时降低该底事件的发生概率可能很难[17]。

临界重要度系数与概率重要度系数的关系是:

以上介绍的重要度的定义和计算方法都是基本事件重要度的定义和计算方法。子系统的重要度应该为它所包含的基本事件的重要度之和。

2 AGREE分配法

AGREE法是由美国国防部电子设备可靠性顾问团提出来的经典方法。它适用于单元寿命服从指数分布的串联系统, 是一种权衡了重要度和复杂度的分配方法[18]。

其中, Rs是系统可靠度, ωi是子系统i的重要度, θi是子系统i的平均无故障时间, ni是子系统i的所包含的单元数, N是系统所包含的单元数。

对式 (6) 两边取对数得到第i个子系统平均无故障时间:

由子系统i的平均无故障时间可以计算出子系统i的可靠度为:

AGREE分配法体现了两个基本原则:1) 复杂度高的子系统, 需要分配的可靠度低;2) 对重要度高的子系统, 需要分配的可靠度高。

AGREE方法的关键在于如何确定子系统的重要度和复杂性。本文采用故障树结构重要度分析的结果来构造子系统的重要度。

3 基于故障树的AGREE分配法

采用AGREE分配法进行可靠度的分配。假定待分配的系统为S, 其包含k个子系统, 分别为S1, S2, …, Sk。系统的故障树中, 基本事件为X1, X2, …, Xm, 共m个底事件, 由于底事件有正常和故障两种状态, 可定义为:

而每一个子系统可能包含一个或多个底事件, 每个子系统包含的底事件的集合定义为Qi, 其中i表示为第i个子系统, Li表示第i个子系统包含底事件的个数, 即:

3.1 重要度因子 (ωi)

利用FTA中的最小割集计算基本事件的重要度。利用下行法分析故障树得到最小割集用Qi表示, i表示最小割集的个数。根据式 (3) 计算出每个底事件Xi的结构重要度Ji。而子系统Si的结构重要度ωi是它所包含的集合内的所有底事件的结构重要度之和。即:

3.2 复杂性因子 (Cpi)

复杂性因子由子系统的中的分支、循环、规模及子系统所包含的底事件数量共同组成。这样的复杂性因子较传统的只考虑规模的度量更具体, 更能接近子系统的实际复杂度。其中, 子系统中的分支、循环、规模由设计书中的指标估计得来, 而子系统所包含的底事件的个数由系统的故障树分析而得到。即Si子系统包含的底事件组成的集合为Sij, 则其包含的底事件的个数为j (1≤j≤m) , 用Li表示。子系统Si所包含的分支数用Ai, 循环数用Bi, 规模用Ci表示。则Si子系统的综合各因素计算的复杂性可定义为:

标准归一化后, 子系统Si的复杂度Cpi为:

3.3 子系统可靠度 (Ri)

根据AGREE计算可靠度式 (7) 、式 (8) , 代入上面计算得到的重要度和复杂度因子, 其中的计算后, 可得到子系统Si的可靠度Ri。

可靠性预计:

计算子系统的可靠度指标计算出的系统可靠度能否符合系统可靠性指标要求。若R's≥Rs, 则分配结果满足系统指标要求。

4 实例分析

以某软件过程管理平台为例, 该平台由系统管理、过程资产库管理、项目过程管理和度量分析等四个子系统构成, 且四个子系统之间是串联关系。假设系统可靠性指标为0.90 (200h) , 分别计算出各子系统的可靠性指标值。

基于该系统分析得到故障树如图1所示。

其中, 底事件X1, X2属于系统管理子系统S1, 即Q1={X1, X2};

底事件X3, X4, X5属于过程资产库管理子系统S2, 即Q2={X3, X4, X5};

底事件X6, X7属于项目过程管理子系统S3, 即Q3={X6, X7};

底事件X8, X9, X10属于度量分析子系统S4, 即Q4={X8, X9, X10}。

由下行法计算最小割集为:

根据式 (3) 计算出每个底事件的结构重要度:

同理得

根据式 (10) 计算子系统的重要度:

在设计书中得到每个子系统分支、循环、规模的估计值, 从故障树中得到每个子系统包含的底事件的个数, 根据式 (11) 、式 (12) 计算每个子系统的复杂度, 如表1所示。

将复杂度因子、重要度因子代入AGREE法式 (7) 、式 (8) , 计算得各子系统分配的可靠度指标为:R1=0.9816, R2=0.9427, R3=0.9617, R4=0.9476。

可靠性预计:

将子系统可靠性指标代入式 (13) , 预计系统可靠性R's=0.9002>0.90, 符合系统可靠性要求。

5 结语

本文通过故障树的结构重要度来计算子系统 (模块) 的重要度。通过设计任务书中的子系统 (模块) 分支、循环、规模的估计值, 以及故障树中子系统 (模块) 包含的底事件个数来确定复杂度, 从而完成AGREE分配法中重要的两个因子的度量。较之传统的专家评分方式计算出的重要度因子, 更能真实反映系统的结构, 从而指导可靠性指标的分配。

摘要:软件可靠性分配是软件可靠性设计的一项重要任务。软件可靠性分配中的AGREE法的关键在于重要度和复杂度的计算。采用故障树中的结构重要度分析方法, 构造重要度因子。并结合单元规模估计值及故障树结构, 构造复杂度因子。实例计算表明, 该方法能够有效地进行软件可靠性指标分配。

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇3

基于知网义原信息量的词语相似度的计算方法

摘要:国内利用知网计算中文词语相似度通常采用基于义原距离的方法,这些方法依赖于公式设计和参数选取。根据信息论中计算两个事物相似度的思想,利用知网的分类体系来计算词语所包含的义原信息量,将义原及其角色关系的信息量作为词语相似度计算的基本单位,通过计算两个词语的共有义原及其角色关系的信息量和所有义原及其角色关系的信息量的比值来综合计算词语的相似度。实验结果证明,该方法合理可行。

关键词:义原信息量;角色关系;词语相似度;信息处理

中图分类号:TP391

作者简介作者简介:李国佳(1986-),男,山西大同人,硕士,华北水利水电大学软件学院助教,研究方向为自然语言处理;杨喜亮(1981-),男,河南郑州人,硕士,华北水利水电大学现代教育技术中心助教,研究方向为智能信息处理。

0 引言

本文从整体性角度出发,给出一种基于义原信息量计算中文词语相似度的方法。基于知网的分类体系(Taxonomy),将义原及其角色关系整体作为词语相似度计算的基本单位,保留了描述词语概念的各个义原间的关系,并依据信息论中计算两个事物相似度的思想[4],用两个词语共有义原及其角色关系的信息量和所有义原及其角色关系的信息量来综合计算词语的相似度。

1 知网义原信息量

1.1 义原信息量

其中,P(A)表示义原A在某个语料库样本空间中出现的概率。计算语料库样本空间中某个义原出现的概率很困难。知网作为一个以各类概念及关系为描述对象的知识系统,其分类体系本身可以看作是各个义原出现的一个样本空间,那么仅依赖知网分类体系本身而不需其它语料库,作为计算义原出现概率的样本空间也是合理的。本文给出一种根据知网的分类体系来计算义原信息量的方法。

由义原组成的知网分类体系是一棵概念分类树,在每类义原树状层次结构(以下简称为义原树)中,根结点义原是分类类别,是最大的分类,其它义原都是根结点义原的子孙。可以认为,分支结点义原包含越多的.子孙结点,其信息量越小。叶子结点是最小的分类,所有叶子结点的信息量是相同的。

在知网的知识词典中,每个词语由DEF来描述其概念。将DEF分为两部分:主类义原和特性描述部分。

定义1:义原及其角色关系。

在词语概念DEF的特性描述部分中,将义原及动态角色与特征(Event Role and Features)[9]的层次结构的组合称为义原及其角色关系。

定义2:主类义原。

在词语概念DEF中,把描述词语概念最左边的第一个义原称为主类义原,也称为第0层义原及其角色关系。

例如词语“病菌”的一个概念:DEF={bacteria|微生物:domain={medical|医},modifier={able|能:scope={ResultIn|导致:result={disease|疾病}}}}。在“病菌”的DEF中,将“bacteria|微生物”称为主类义原,其它部分是特性描述部分。在特性描述部分中,将“domain={medical|医}”、“modifier={able|能 }”称为DEF的第一层义原及其角色关系,其中包含两个本层义原“medical|医”和“medical|医”;把“scope={ResultIn|导致}”称为第二层义原及其角色关系,包含一个本层义原“ResultIn|导致”,将“result={disease|疾病}”称为第三层的义原及其角色关系,包含一个本层义原“disease|疾病”,依次类推。

其中,I(pj)表示r所包含的第j个义原pj的信息量。

例如在词语“病菌”的DEF中,每层的义原及其角色关系中包含的本层义原信息量均为3.346,根据式(4)可得“病菌”的义原及其角色关系的总信息量为7.946。

1.3 共有义原及其角色关系的信息量

2 实验结果及分析

综合来看,本文方法的结果整体表现更加合理,能够反映出词语间语义的相似性和差异,与人的判断结果比较一致,计算也简单。

3 结语

基于知网义原信息量计算中文词语相似度的方法根据信息论中计算两个事物相似度的思想,利用知网的分类体系来计算义原信息量,并根据知网这一关系系统的特性,从保留义原间关系的角度出发,将义原及其角色关系作为计算概念相似度的基本单位,更能全面反映词语语义的相似性和差异。基于知网通过义原及其角色关系的信息量来综合计算词语的相似度,计算量较少,计算结果合理可行。在词语相似度计算基础上,进一步研究句子间相似度计算方法,则有待下一步研究。

参考文献:

[2] 刘群,李素建.基于《知网》的词汇语义相似度的计算[C]. 台北:第三届汉语词汇语义学研讨会,,7(2):5976.

[3] 董振东,董强,郝长伶.《知网》的理论发现[J].中文信息学报,,21(4):39.

[6] 夏天.汉语词语语义相似度计算研究[J].计算机工程,2007, 33(6):191194.

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇4

姿控/储能两用飞轮在工作过程中依靠飞轮转速的变化来实现姿控和储能两方面的需求,在转速变化过程中,飞轮结构承受的交变载荷作用会导致飞轮发生疲劳破坏.为保证结构安全工作,需要依据结构可靠性的要求对飞轮转子进行结构设计,本文介绍了姿控/储能飞轮结构所采用的金属材料及复合材料的可靠性分析理论,并针对两用飞轮结构的`特点提出了基于结构可靠性的姿控/储能两用飞轮转子设计方法.基于通用有限元分析软件建立了飞轮的三维有限元分析模型以得到结构的应力分布.最后给出了设计示例.该研究为飞轮的结构设计和飞轮的破坏试验提供理论依据.

作 者:赵丽滨 张建宇 高晨光 韩邦成 房建成 ZHAO Li-bin ZHANG Jian-yu GAO Chen-guang HAN Bang-cheng FANG Jian-cheng 作者单位:赵丽滨,高晨光,ZHAO Li-bin,GAO Chen-guang(北京航空航天大学宇航学院,北京,100083)

张建宇,ZHANG Jian-yu(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京,100083)

韩邦成,房建成,HAN Bang-cheng,FANG Jian-cheng(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京,100083)

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇5

突发公共事件是指突然发生,造成或可能造成人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和社会危害的紧急事件[1]。根据突发公共事件发生的过程、性质和机理,可将其分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件四大类型。近年来,突发公共事件频繁发生,如2013 年4 月20 发生的雅安地震,2013 年11 月22 日发生的青岛输油管道爆炸事件,2014 年12 月31 日发生的上海外滩严重的群体踩踏事件,2015 年8 月12 日发生的天津港重大火灾爆炸事件等等。为了有效预防突发公共事件的发生或控制突发公共事件带来的损失和影响,建立有效的应急系统就显得非常必要。而应急系统是否有效与应急系统的组成和结构以及响应可靠性有关。

现有的研究主要从应急系统的过程或功能方面研究系统的组成和结构。傅跃强[2,3]面向过程研究了突发公共事件应急系统的组织结构,并分析了应急组织特点及其设计,董华[4]提出突发事件预防控制系统由风险评估、预防措施、监测预警、应急响应四部分组成,张小趁[5]提出避险准备系统由规划、预案、演练、预警、援助和恢复等构成。本文从硬件、软件和人三个方面研究应急系统的组成与结构。

对于网络中的两个节点,若存在一串弧序列将它们连接起来,那么称这串弧序列为连接这两个节点的一条路径,若去掉其中任意一条弧,此弧序列便不是路径,则称此弧序列为连接这两个节点的一条最小路径。文献[6 - 8]利用最小路径,对一般的复杂系统可靠度进行了分析,现有文献对应急系统的可靠性进行定量研究的很少,本文拟利用最小路径对应急系统的响应可靠度进行定量分析。

1 应急系统的组成与结构

突发公共事件应急系统S主要由硬件子系统S1、软件子系统S2、人子系统S3三个子系统所构成。硬件子系统包括针对突发公共事件配置的应急设备和设施等物资资源,软件子系统包括针对突发公共事件制定的政策法规和规章制度、建立的组织结构等,人子系统包括处理突发公共事件的决策、执行、操作、信息和监督人员等。在三个子系统中,人子系统最为关键,它肩负着对硬件子系统的监管和软件子系统的制定等任务。在当今世界工业企业发生的各类事故中,约有85% 以上直接或间接源于人的因素。在国内,核工业、化工、航空、冶金和矿山等行业发生的各类事故中,约有70% 与人因有关[9]。因此,在应急系统运行过程中,系统还包括人与硬件关系子系统S4和人与软件关系子系统S5。人与硬件关系子系统是指人在硬件失效或缺失的条件下的处理系统。同理,人与软件关系子系统是指人在软件失效或缺失的条件下的处理系统。也就是应急系统S由五个子系统S1、S2、S3、S4、S5构成。图1 为突发公共事件应急系统的组成结构图。

应急系统有预防和响应两个重要功能。对应急系统而言,响应功能的启动是缓解和控制事件的最后一道屏障,其功能的可靠发挥极为关键,快速、正确、有效的响应会提高紧急救援的反应速度和协调水平,其可靠性水平是成功应急的基础。

2 应急系统响应可靠度计算

应急系统响应可靠性是指在突发公共事件发生时,应急系统在规定的条件下和规定时间内,完成规定响应功能的能力。当这种能力用概率值来表示时,称为应急系统的响应可靠度。人的可靠性是指在规定的条件下和在规定的时间内,人无差错地完成规定任务的能力,当这种能力用概率值来表示时,称为人的可靠度。硬件、软件子系统的可靠性是指硬件、软件子系统在规定的条件下和在规定的时间内,完成规定功能的能力,当用概率值来表示时,分别称为硬件子系统的可靠度和软件子系统的可靠度。人与硬件( 软件) 关系子系统的可靠性是指人在硬件( 软件) 失效或缺失的条件下,完成规定功能的能力。当用概率值来表示时,分别称为人与硬件( 软件) 关系子系统的可靠度。

对于上面的系统,假设系统及其子系统的寿命变量分别记为Y ,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,对应的分布函数分别记为Fs( t) ,F1( t) ,F2( t) ,F3( t) ,F4( t) ,F5( t) ,可靠度函数分别记为Rs( t) ,R1( t) ,R2( t) ,R3( t) ,R4( t) ,R5( t) 。假设R3( t) 表示人本身安全行为状态的可靠度,而R4( t) 、R5( t) 则表示人对硬件失效、软件缺失处理的可靠度,由此可以认为五个子系统是相互独立的。应急系统要正常响应,首先人子系统必须正确响应,在人子系统响应的条件下,如果硬件子系统和软件子系统有一个或两个没有响应的话,则相应的关系子系统就必须正确响应才能保证应急系统的正常响应。比如硬件子系统没有正常响应,这时就必须要求人与硬件关系子系统正常运行才能保证系统正常响应。以公司内部火灾应急系统为例,当火灾发生后,人子系统是指所有公司内部的人,人的可靠度是指人本能的应急撤离到安全区域的能力,而硬件子系统包括自动灭火器或报警器等硬件设备,软件子系统指火灾应急演练、火灾应急手册等。如果应急系统中自动灭火器等硬件子系统不能正常响应,这时就需公司中的相关人员及时采取措施,或对硬件进行快速的抢修,或采取其它手段来弥补因硬件失效带来的影响,这就是人与硬件关系子系统;如何公司里没有火灾应急手册或没有火灾演练等等,就需要公司中的相关人员及时采取措施,引导人员有序撤离,这就是人与软件关系子系统。

按照上面应急系统的组成和结构可得,应急系统有三个最小路径{ S1、S2、S3} ,{ S2、S3、S4} ,{ S1、S3、S5} 。

令Z1= min{ Y1,Y2,Y3} ,Z2= min{ Y2,Y3,Y4} ,Z3= min{ Y1,Y3,Y5} ,则它们的分布函数分别为:

同理可得

由Y = max{ Z1,Z2,Z3} 的分布函数

得系统的可靠度为:

式( 8) 可写成:

也可写成:

式( 9) 、( 10) 与应急系统的三个最小路径{ S1、S2、S3} ,{ S2、S3、S4} ,{ S1、S3、S5} 相对应,三个最小路径中都有S3,则Rs( t) 每项都有R3( t) ,三个路径中去掉S3分别得到{ S1、S2} ,{ S2,S4} ,{ S1、S5} ,这三个集合又可以划分成两类。如果划分成含有S1和不含S1,含有S1的只需含有S2或S5,不含S1需要S2和S4,这就对应式( 9) ; 如果划分成含有S2和不含S2的,就对应式( 10) 。

3 子系统可靠度计算

假设针对突发公共事件配置了相互的n个应急设备和设施,制定了k个相互配套的政策法规和规章制度。第i个应急设备和设施的可靠度为( i = 1,2,…,n) ,第i个政策法规和规章制度的可靠度为( i = 1,2,…,k) 。每个应急设备和设施的可靠度为产品的可靠度,可根据产品的特征直接得到,政策法规和规章制度的可靠度可以通过相应的政策法规和规章制度被正确执行的统计数据得到。则可以认为硬件子系统的可靠度R1( t) 和软件子系统的可靠度R2( t)分别为:

假设应急系统中人子系统由m个人组成,第i个人的可靠度为( i = 1,2,…,m) ,λi( t) 为第i个人的瞬时差错率,t为响应时间,则人子系统的可靠度R3( t) 为:

令,称为人子系统的累积差错率,累计差错率为操作人员出差错的累积频率的稳定值,可通过长期样本数据得到,则:

针对硬件失效或缺失,设表示人对此感知的可靠度,表示人对此判断的可靠度,表示人对此反应的可靠度。同理,针对软件失效或缺失,表示人对此感知的可靠度,表示人对此判断的可靠度,表示人对此反应的可靠度。人与硬件关系子系统是人对硬件失效或缺失感知、判断和反应组成的串联系统,则人与硬件关系子系统的可靠度R4( t) 可表示为:

同理,人与软件关系子系统的可靠度R5( t) 可表示为:

设人在突发事件发生t后对硬件失效或缺失感知、判断、反应的基本失误率分别为,对软件失效或缺失感知、判断、反应的基本失误率分别为可以通过统计数据得到。根据文献[10],人感知、判断和反应行为的基本失误率取值区间是0. 000 1 ~ 0. 01 。在突发事件中,由于受应急环境的影响,在评定实际可靠度时,还需考虑行为形成影响因子对可靠度的影响。感知、判断和反应行为形成主因子的量化值分别为( i = 1,2,…l) ,l为感知、判断和反应行为分级数。比如感知、判断和反应行为可分成强可靠、可靠、较可靠、弱可靠和不可靠五级,这时l = 5 。突发事件情况越复杂,取值越大。根据文献[9],取值区间为1 ~ 2. 2 ,取值区间为1 ~ 1. 6 ,取值区间为1 ~ 1. 1 。突发事件应急者作为一个相对高度完美的自适应、自学习反馈系统具有自我纠正能力,且能对感知差错进行纠正或部分纠正,并依据经验做出相应的判断决策。对差错进行判断决策按感知—判断决策和判断决策2 种途径进行纠正或部分纠正后进行反应,此时可通过感知—判断决策—反应、判断决策—反应及反应3 种途径对反应差错进行纠正,设人的纠错恢复能力为CH,感知、判断和反应的纠错能力修正系数分别KS,KO,KR,根据文献[11]、[12]、[13]可得:

4 结论

本文提出应急系统由硬件子系统、软件子系统、人子系统、人与硬件关系子系统、人与软件关系子系统5个子系统组成,然后分析系统的结构,求出系统的最小路径,根据系统的最小路径推导得到应急系统响应可靠度的解析表达式,进一步分析各个子系统的可靠度,得到对于特定的应急系统响应可靠度的解析表达式。以上分析过程表明:

1) 对于特定的应急系统,首先应分析系统的具体构成,求出系统的最小路径,根据系统的最小路径,根据概率论的基本理论,可以得到应急系统的可靠度。

2) 对于一个三个最小路径,每个路径含有三个独立子系统的应急系统,可靠度的解析式可以直接根据三个路径得到,由本文的三个最小路径{ S1、S2、S3} ,{ S2、S3、S4} ,{ S1、S3、S5} 相对应,根据不同分类可以得到系统可靠度的表达式分别为式( 9) 、( 10) ,这对于其他复杂系统的可靠度的计算有借鉴作用。

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇6

所谓“注意力的控制”,是指在专心致志地进行快速阅读时,既能把主要精力控制在文章的某一个重点内容上,又能在必要时将注意力转移到所需要的另一个重点问题上。

所谓“注意力的分配”,是指在快速阅读时,对注意力的分配使用——既能把注意力集中在重点上,又能同时扫视周围的内容,判别哪些是应当比较重视的,哪些是可以一带而过的。

1.注意力高度集中是快速阅读的重要保证

列宁的夫人克鲁普斯卡娅在一篇回忆列宁的文章中写道:“他很注意节约时间,阅读时非常聚精会神,所以他读得很快。”

R·乌申斯基说:“注意力是个大门,如果没有它,外部世界的所有的东西都无法进入人的心灵。”注意力是人们在完成某项任务时,意识所选择的方向,它在阅读中起着非常重要的作用。如果不善于集中注意力就很难成功地进行快速阅读。

2.控制和分配注意力的意义

快速阅读时,人们根据自己的阅读目的,既要集中注意力寻求文章的“要点”,同时又要扫视全文,以免漏掉应当看的文字。也就是说,在速读时,既要有集中注意力寻求主要目标的能力,又要有环视四周,捕捉与主要目标有关的内容和舍弃与主要目标无关的文字的能力。快速阅读者在阅读的过程中的视线,如同探照灯的光线一样,在书页上不停地“搜索”。这种光线不仅能够在书页上移动位置,而且还可以改变照射光点的范围。这种既能连续捕捉主要目标,又能适当兼及其它内容的能力,从心理学上讲,就是注意力的控制和分配的能力。因此,有意识地锻炼和培养这种能力,对快速阅读具有十分重要的意义。

3.集中、控制、分配注意力的训练方法

集中、控制、分配注意力的能力,经过训练是可以提高的。下面我们介绍两种简捷有效的训练方法。(1)注意力定向练习(速寻数字)先看下面的表格:

5      14    12   23      2

16    25     7    24     13

17    3      20    4      18

8     10     19   22      1

21   15      9    11      6

心理学上运用这种表,一般是为了研究和发展心理感知的速度,其中包括视觉定向搜索运动的速度。每人做十份如图式样的正方形表格,边长以10 厘米为宜。空格内,无顺序地填全1 秒—25 这些数字。十份表格中数字的排列位置应各不相同。

注意力指数较高,视野比较宽的阅读者,依次找全25 个数字约用25 秒—30 秒。练习的时间越长,找全数字的时间就会越短。经过训练有人能达到11 秒—12 秒,甚至更短。

练习的规则:

①从最小的数字1 开始,依次找全25 个数字。

②用十个表一个个进行练习。

③点数时不应出声,只在心里默数。

④视线应集中在表的中心,以便看清表的全貌。

⑤每当寻到一个数字后,应在瞬间将视线集中到中心,然后再寻找下一个数字。表与眼睛之间的距离,应保持在25 厘米——30 厘米之间。

⑥每天练一套(十个表),最终做到完成任何一个表的时间都不超过25秒。每次练习时,十个表的顺序可任意安排。

⑦每次练习都应作记录,以便于比较。记录表格式样如下:

练习日期年月 日

练习次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

所用时间(秒)

平均速度每表用秒

(2)快速记忆练习。在快速阅读中,注意力集中的目的之一,是迅速感知和记忆。因此,我们将快速记忆作为注意力训练的辅助内容。按上一个练习的表格式样,做几个同样规格的表格纸样。如图示(见下页上)

纸样做好后,先选用其中的一张来训练。训练时,随意选取5 个方格,并将其剪去。然后将这张纸样复盖在第一项练习时所用的表格上(十张表格可轮流使用)。这样,我们就能通过方孔看到下表的数字。纸样在表格上放5 秒—10 秒,迅即取下。凭记忆写出看到的数字,最后进行检查。当你能够在5 秒钟内准确无误地识记5 个数字后,再增加纸样方孔的数量。先增至7 个,再增到9 个。直至能在5 秒钟内准确识记9 个数字为止。

4.参加训练的同学谈体会

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇7

摘 要:围绕教学目标的知识技能目标、过程和方法目标以及情感态度目标三维度视角,探讨高校应用型人才的财务会计教学应如何从教材甄选、习题库构建、案例讨论题库实践、千人业师模式展开、实训项目改革等多方面思考,最终提高学生综合素质。

关键词:财务会计;教学目标;实训项目;教学案例财务会计课程定位

财务会计(或中级财务会计)课程是联结基础会计(或会计学原理)和高级财务会计课程的纽带,也是后续学习成本会计、财务管理、审计学等课程的基础,是会计、财务管理专业、审计专业等若干经济管理类专业培养计划中的核心课程之一。许多财经院校安排的该课程的课时量都居于首位。该课程无论从知识量还是重要性而言都是非常突出的一门专业课程。对于该课程的教学思路、内容和方法的探讨已经持续了多年,但是无论就教师层面还是学生层面,该课程的教学效果仍然很难达到大家的预期。其中涉及的教学内容和教学方式的研究仍然值得与时俱进的持续关注。财务会计课程教学目标

从小学教育到研究生教育,几乎每门课程的教学大纲都会首先列示“教学目标”。教学目标一般包括三个方面的内容:知识和技能目标;过程和方法目标;情感态度和价值观目标。知识和技能目标是制定本课程每次课应该让学生学习和掌握的知识内容和学习深度广度;过程和方法目标是制定本课程每次课的教学旨在逐步帮助学生掌握和提升哪些方面的能力;情感态度和价值观目标是制定本课程每次课的教学能锻炼和培养学生哪些方面的意志和品质。简而言之,知识技能维度的目标立足于让学生学会;过程和方法维度的目标立足于让学生会学;态度与价值观维度的目标立足于让学生乐学本人在财经院校的教学第一线已经工作20余年,对于财务会计课程的教学也已经超过20年,面对的学生包括了专科和本科不同层次,也包括会计、财务管理和工商管理等不同专业,本人认为财务会计课程的教学目标而言,三个维度的目标可以这么理解。

知识和技能目标:财务会计的教学是为了帮助学生掌握和理解财务会计的基本理论和实务操作,具体包括六大要素、会计等式、各项业务的会计处理方法及财务报表的编制和分析等。这个目标体现在教师给学生传授的知识中。

过程和方法目标:财务会计的教学不仅仅是教会学生掌握账务处理的方法,更是帮助学生培养职业判断的敏感性,掌握对不同经济业务的识别,理解为什么同属一类要素的不同项目的会计处理方法存在差异,培养学生将来职业生涯中处变不惊的能力。这个目标体现在教师讲授的过程以及教给学生学习的方法里。

情感态度和价值观目标:情感不仅指学习热情和学习兴趣,还包括丰富的内心体验;态度不仅指学习态度更主要指对自然界、人类社会和个人的生活态度;价值观强调个人价值与社会价值的统一、科学价值与人文价值的统一以及人类价值与自然价值的统一。财务会计的教学需要激发学生的学习兴趣,进一步激发学生对本专业的兴趣,从而最终激发实现人生价值和社会价值的潜能。

当然所有三维目标的实现与否受到多重因素的影响,譬如教师的教学技能、学生的学习态度、教材的选择、教学模式方法等。目前已有的课程教学改革和存在的问题――以浙江树人大学财务管理专业为例

以浙江树人大学财务管理专业为例,财务会计课程作为院级直至校级的优秀应用型课程,近些年来陆续完成了若干项教学改革和探索。围绕以上教学目标三维度方面归纳如以下几点。

3.1 教材的更换和甄选

财务会计教材往往是各大出版社必备教材书目之一,每年都有不同出版社改版印刷适应不同层次学生的财务会计课程。本课题组针对本校的财务管理专业学生的招生分数以及将来面对的就业岗位,最终选定了某出版社的重点应用型教材。该教材的内容和难度均符合知识技能教学目标,目前形势下能较好地解决让学生“学会”什么的问题。而该教材结构安排中的众多小贴士和小问题无疑是该教材的亮点,便于学生在课后自学和讨论,有利于实现第二维度――“会学”的教学目标。

3.2习题库的建设和使用

自2013年开始,课题组建设和完善了大容量的财务会计课程习题库,题型包括单选题、多选题、是非题等客观题,以及实务题、计算分析题等,题库构建思路按照授课计划章节安排,以便兼顾随机抽题时的覆盖面;题库内容参考了现有的教材习题集、中级会计师考试习题集、注册会计师考试习题集等,且实时更新;题库内容按照每个章节不同知识点设置,便于学生自主了解自身某个知识点的欠缺;题库难度按照难:中:易=2:3:5的比例构成,以便兼顾不同层次学生的掌握和发挥。同时该习题库中的客观题可以通过校内网随时操练,教师可以通过后台随时检查各班学生的操练频率和成绩状况。习题库的使用既可以帮助教学目标第二维度――过程和方法目标的实现,激励学生主动学习,学会学习,改变中小学教育中的填鸭式灌输教学方式,改“让我学”为“我要学”,也可以通过习题库的模拟测试使学生接近现实社会中的资格证书和注册会计师上机考试,无形中给予学生职业规划的引导,激发学生的学习兴趣,实现“乐学”目标。

3.3 案例讨论题库的改革和实践

传统意义上的教学一般先解释定义,再举例说明账务处理,最后总结需要注意事项,导致悟性一般的学生对财务会计课程的理解就是像背诵课文一样地背诵分录,既缺少学习兴趣,也无法掌握精髓,将来踏上工作岗位时也自然无所适从。小组案例讨论教学的开展,将学生从教学配角推到了前台,针对教师提供的案例由学生自编自导自演,既激发了学生的学习潜能,提高了学生自主学习和团队配合的能力,也使财务会计课程在学生心目中更立体化,理论和实务紧密融合,指明了学生的学习方向,同时实现教学目标中的第二和第三维度。

3.4 千人业师教学模式的展开

浙江树人大学自2012年3月起为强化产学结合,启动和推进“千人业师计划”。该计划要求全校各学院、各教研室聘?拥有5年及以上相关业界经验、本科学历或者具有中级职称(中层职务)以上的业界人士协同教学。财务会计课程作为一门典型的实践操作性课程,非常需要业界导师的参与和指点,因此每个学期该课程均聘请了不同层次的高级财务人员参与了课程教学,分别从职业规划、实务操作、理论学习等各方面为在校师生打开了一扇面向社会和企业的窗口,也为校企合作搭建了平台,为业界人士专项培训所需人才提供了便利,可谓多方多赢。就教学目标实现层面而言业界导师既可以站在“过来人”的角度帮助学生改进学习方法,也可以站在“社会人”的角度帮助学生逐步完成从校园生活走向职业生涯的梳理,从而实现“会学”和“乐学”。目前存在的主要问题分为以下几点。

3.4.1 实训项目的安排和理论教学间隔过久

财务会计实训是该课程教学中必不可少的教学手段和方法,对实现财务会计三维度教学目标起着至关重要的作用。该教学项目是针对财务管理专业和会计专业学生展开的,实施已经超过10年。财务会计的实训改进一直是课程组持续讨论的问题,就教学效果而言,边理论边实训的模式无疑是能让学生最有感觉的方式,但是鉴于教学课时和教学大纲的安排,财务会计实训往往只能安排在理论教学完成以后的高年级阶段中,就树人大学而言,财务会计课程理论讲授和相关实训分别安排在第三学期和第六学期,间隔达到一年半之久,该课内实训项目对提高财务会计课程的教学效果帮助就非常有限。

3.4.2 案例讨论课程的实施成效有限

本人从2011级财务管理专业开始,就实施了财务会计课程的小组讨论式案例教学模式。初衷自然是为了实现财务会计的教学目标。本着“以财务会计报告为主线”的宗旨,财务会计课程理论教学过程中的一个有利条件是上市公司对外公布的年报。财务会计的授课顺序基本是按照会计六要素展开,分别就不同要素的各个项目讲解和讨论账务处理要点,因此授课过程中,围绕每个章节的学习内容,本人提前布置了搜集上市公司资料的课外作业,一方面在课堂上将知识点和上市公司的具体年报相结合,另一方面要求学生针对布置的案例分析题运用所学知识和搜集的课外资料予以解答和分析。比如就存货章节,本人准备的案例题如下:“(1)该公司从属于什么行业,哪年上市?(2)搜集该上市公司最近三年年报,分析其存货项目的构成在这几年有无明显变化;(3)该公司近三年主要存货采用的核算方法、发出存货的计价方法、存货盘存制度;(4)存货跌价准备的计提方法以及这几年存货跌价准备的变化;若未计提跌价准备则列示什么理由,你认为是否合理?同行业上市公司是否存在相似情况?”同时为了增加学生的亲切感和案例公司的适用性,近几年的案例题中本人指定了专门的浙江范围的上市公司,但是实施成效仍然很难达到预期。最大的问题就是学生对案例公司的分析和讲授的知识点脱节,无法消化和理解命题中涉及的线索和教师的用意。财务会计教学的改革展望

4.1 合理安排会计系列课程的实训内容、深度和时间节点

我校财务管理专业学生的培养计划中涉及会计系列课程依次包括:基础会计、财务会计、成本会计和高级财务会计。因为会计系列课程具有较强的实践操作性,需要配合实训课程强化和提升课堂理论,所以相应的安排了基础会计实训和财务会计综合实训。基础会计实训自15级财务管理专业开始实施,安排在基础会计开课讲授的第二学期期末,实训效果较好,学生反响不错,对后期的财务会计学习和综合实训的开展做了铺垫,充分实现了基础会计教学目标的学会、会学和乐学三维度。但是目前财务会计综合实训因为安排在第六学期,而且相应穿插了若干成本会计和高级财务会计的知识点,对财务会计课程本身的反哺作用体现不明显。因此本人认为在教学课时允许的情况下,是否可以选择增加一个专门的财务会计实训项目,将财务会计讲授过程中的重要知识点,比如存货跌价准备的计提,固定资产折旧和减值准备的计提,长期股权投资的确认处理等融入实训内容中,同时尽量将该实训穿插在整个教学周期中,一方面在实训中加强学生对相关知识点的理解和处理,将教学目标第一维度――“学会”落到实处,另一方面,使财务会计繁杂的知识点形象化,再次明确会计分录和财务报表之间的联系,同时,客观上或许有助于案例讨论教学模式的开展。因为各个报表项目的产生源于什么业务处理必然可以帮助学生分析该公司账务处理的合理与否。

4.2 从教学目标三维度构建教学案例

基于第一维度,教学案例必须与课程内容融合,案例讨论是一种教学手段,最终目的仍然是为了实现教学目标。教师搜集的教学案例内容应尽量对应课程中的知识点,引导学生在掌握相关知识点的基础上,将所学用于分析案例公司的会计实务。

基于第二维度,教学案例必须能发挥学生的主观能动性,其中涉及的问题难度既是有解决分析的必要性也是在学生层面有讨论分析的可行性。这一环节的实现和以往相比,现阶段需要教师更多的参与和指导,提示学生通过什么渠道搜集什么样的资料和数据,以检验实务和理论之间的关联和冲突,分析案例公司的会计处理是否符合会计准则以及存在的原因。

基于第三维度,教学案例必须解决实施过程中容易出现的搭便车现象,并提高学生对该教学任务结束后的成就感,激发学生将案例讨论中的兴趣融入到枯燥繁重的课堂学习中,实现乐学。这一环节需要学生在教师帮助下深入分析案例公司的会计处理存在若干问题可能存在的真实动机。因为上市公司报表和附注毕竟是二手资料,所以这阶段允许学生有不同的声音,也允许没有标准答案。小组汇报时可以鼓励其他小组有提问和持有不同见解,激发学生的参与意识,冲破传统教学的界限。结语

财务会计课程作为会计系列课程中占据重要地位的应用型课程,教学效果和教学目标的实现直接影响到财务管理专业应用型人才的培养。会计准则的不断更新和变化以及会计职业资格证书考试的改革对?务会计教学工作者提出了更高的要求。高等教育的应用型教学模式不可能是一成不变的,围绕教学目标三维度进行的教学思路和方式的探讨始终值得师生共同关注。

参考文献

基于重要度的系统可靠性分配方法 篇8

由于交通网络具有动态性和随机性, 因此在研究过程当中引入行程时间可靠性这一具有概率性质的测度指标, 能够更好地反映出交通网络的这种动态性和随机性。将路段行程时间可靠性引入交通分配当中, 能够提供更准确的决策辅助信息, 为用户出行提供准确的出行信息。

2 路段行程时间可靠性算法

基本假设:为了方便对交通网络的数学处理, 首先必须把交通网络抽象化。一般的用图论中的“图”表示交通网络比较方便。此时, 把交通网络中的出行生成点、线路交叉点看作是图的节点, 把任意两个节点之间的交通线路看作是图的边[1,2]。

交通系统自身的特点——动态的交通需求、路段容量限制、用户的路径选择行为等, 导致路网的可靠性分析会区别与一般单纯网络, 因此在计算可靠性时做如下的相应假设:

(1) 双向边两个方向的可靠性相同;

(2) 任意边之间相互独立, 即一条边的可靠性不影响其他边的可靠性;

(3) 路段上的行程时间服从正态分布;

(4) 各个路段流量的变化是相互独立的。

2.1 确定路段上的流量分布

路径行程时间可靠性不同于一般网络节点对可靠性, 因为在这里除了要考虑连通性外, 更重要的是要将路网用户的路径选择行为纳入到模型中来, 这样建立的模型才符合实际情况, 才能用有关流网的理论来研究[3]。

通常来说, 路段和路径的通行时间是一个随机变量, 根据BPR时间函数可以得到这个值, 但由于交通量的随机性, 计算路径的出行时间往往先得到路径的交通量。

由于路段的流量随机变化的, 假定各路段流量的变化是相互独立的, 且可以认为是连续的, 最小值为路段完全中断时的0值。当路网处于非正常状态时, 路段流量值处在最大值和最小值之间, 且取各值的概率是相等的。因此, 路段的流量可以看作是服从以0和高峰时刻路段所分配的流量c为参数的均匀分布, 概率密度函数为:

p (x) ={1b-aaxb0 (1)

式中—a和b为均匀分布的概率密度函数的参数, 且a=0, b=c。

而路段高峰时刻的流量可以采用从用户角度出发的随机用户平衡分配模型 (SUE) , 采用交通规划软件TransCAD进行分配得到。

2.2 确定路段行程时间的分布

当路段的交通量被确定后, 路段的行驶时间也就可以确定了。根据路径可靠性的定义, 如果给定一阈值, 则可以得到相应的路径可靠性的概率表达式, 但是, 由于不知道路径的行时间的概率分布或其它一些相关的分布特征, 即使如此仍无法确定其可靠性的具体值。根据Bell和Iida的研究[4], 一般认为行驶时间服从正态分布, 即:

Ρ{Τt}=Φ (t-arμaarσa2) (2)

式中:μa—路段a的平均行驶时间;

T—路径行驶时间;

σa—路段a行驶时间的标准差;

r—出行所经过路段组成的集合。

有了这一假设后, 就可以进行路径行程时间可靠性的计算。

当得到了路段流量的数据后, 对路段行驶时间的确定还需要再进一步考虑, 这是根据以上完成的假定:路段的通行能力服从均匀分布可知, 根据BPR函数[5]算得行驶时间的均值和方差。如下所示:

式中:Ta—路段上的行程时间;

α, β—模型参数, 通常确α=0.15, β=4.0;

va—路段a上的交通流量;

ca—路段a的容量。

2.3 路段行程时间可靠性的计算

现有研究中, 连通可靠性只对每个OD对定义, 而行程时间可靠性是基于出行时长的每个OD对之间的单个路径定义。由以上结果可知路段行程时间服从正态分布, 则路段的行程时间的概率分布可以写成如下形式:

Τa~Ν (μa, σa2) (5)

式中:μa—路段a的平均行驶时间;

σa—路段a行驶时间的标准差。

有了以上的基础, 路段行程时间可靠性可以用下述公式计算:

ra=Ρ{ΤaΤ}=Ρ{ΤaβΤ0}=Φ{βΤ0-E (Τa) var (Τa) } (6)

式中:ra—路段a的可靠性;

β—阈值, 且β>1;

T0—自由流时路径的行驶时间;

Ta—路段上的行驶时间。

其中β代表了交通规划和管理的一个方面, 是对现实路况的一种期望, 因此可根据相关的管理目标 (如正常平均行驶速度应达到什么范围) 来设定。根据Bell等人的研究, 在一般情况下取1.1, 也可以在一个较大的范围内取值, 这同研究的详细程度有关。

3 可靠性分配模型

假设路网的利用者都知道路网的状态并且都试图选择费用最小的路径, 路网状态达到平衡的时候, 每组OD的各条被利用的路径的费用均大于或等于最小费用, 这样就达到了静态用户均衡。如果用路段的可靠性来替代路段的行驶费用, 也就是路网的利用者都知道路网的状态并且试图选择可靠性最大的路径, 路网状态达到平衡的时候, 每组OD的各条被利用的路径具有相等而且最大的可靠性, 没有被利用的路径的可靠性均小于或等于最大可靠性。

从静态的UE均衡分配模型加以引申, 建立可靠性分配模型如下:

式中:Xa—路段a上的交通流量;

Ra (w) —路段a的行程时间可靠性;

fkrs—出发地为r, 目的地为s的OD对的第k条路经上交通流量;

δa, krs—0-1数, 如果路段a在出发地为r, 目的地为s的OD对的第k条路径上, 则δa, krs=1, 否则δa, krs=0;

qrs—r与s间交通量。

首先应用上节中的模型得到各路段的行程时间可靠性, 并将其作为各路段的阻抗通过TransCAD交通规划软件采用全有全无的非均衡分配方法。由于路段行程时间可靠性与路段流量有关, 而每分配一次后, 流量会发生改变, 继而影响相应的路段行程时间可靠性, 所以进行迭代的交通分配方式。即:每次将OD分布量按全有全无法分配到路网上去, 得到的各个路段上的分配量。这一次分配所得的分配量与原路段上的交通量的加权平均值作为新的路段上的交通量, 再由这个量计算出各个路段的交通阻抗, 作为下一次分配的依据。当前后两次的分配结果近似相等时, 停止迭代, 即获得最优的形式策略。

4 实例分析

本文结合世行贷款项目—辽阳市交通需求分析对本文所提出的模型进行实际分析。

采用2010年的机动车高峰小时的OD矩阵, 分配到2010年的规划路网上, 以路段的行程时间可靠性作为路段上的交通阻抗, 具体算法如下:

步1:初始化。令各个路段的交通量xa0=0, ∀路段a; k=0。

步2:令k = k+1, 按照各个路段所得的行程时间可靠性进行全有全无分配, 得到路段上的交通量fak

步3:按照fak计算路段上的可靠性Rak

步4:加权平均计算各个路段新的交通量xak= (1-1k) xak-1+1kfak

步5:若|xak-xak-1|<ε (ε是预先确定的精度临界值) , 则停止计算, 即为最终得到的交通网络上各个路段的分配量;否则返回到第2步。

算法结束

由于TransCAD交通规划软件中没有以可靠性为交通阻抗的模型, 故辅助以Excel进行计算。其中只取前8次的计算结果如表1所示:

5 小结

人们不仅要求能够到达目的地而且在获取行程时间的同时, 更加期待得到的信息准确、可靠, 因此行程时间可靠性应运而生。行程时间可靠性可以用来描述路网在这种波动、不确定性的状态下应变和抗干扰能力, 反映其运营的稳定性和路网的效率的发挥情况。将路段行程时间可靠性这一概率性的测度指标应用于交通分配, 能够提供更准确的决策辅助信息, 从而实现安全、可靠、高效的运营。本文正是基于这样的出发点结合TransCAD交通规划软件对模型求解, 最后得出最优结果。

摘要:行程时间可靠性已经成为道路网性能的主要指标之一, 首先在总结已有路段行程时间可靠性的有关算法之后, 计算了路段的行程时间可靠性。然后, 将路段行程时间可靠性作为路阻函数, 从用户均衡分配模型 (UE) 加以引申, 建立了行程时间可靠性分配模型, 并给出了相应的算法, 最后, 应用于实际的路网中进行了检验。

关键词:道路网,行程时间可靠性,路阻函数,交通分配模型

参考文献

[1]刘灿齐.现代交通规划学[M].人民交通出版社, 2001.

[2]Bell M O.Computing Network Reliability.Operation Research, 1979, 27 (4) :823~830.

[3]侯立文.城市道路交通可持续发展规划的技术支持研究-交通分配、可靠性和系统评价[D].上海交通大学博士学位论文.2001.6:38.

[4]Bell.M.G.H, Iida.Y.Transportation Network Analysis.Chichester:John Wiley&Sons, 1997.

机场时隙分配方法研究 篇9

随着民航运输业的飞速发展,机场时隙作为民航的稀缺资源的合理利用显得非常重要.结合当前国内外民航实行的机场时隙分配方法,分析我国当前时隙分配存在的.普遍问题,通过对国内外机场时隙分配方法的深入研究,将其归纳为非价格方法、完全价格方法和半价格方法三类;在此基础上将各种时隙分配方法进行定性分析和比较,首次提出了在市场化条件下拍卖法是合理分配机场时隙方式;针对我国机场时隙分配特点和历史经验数据,运用层次分析法进行了定量检算,证实了拍卖法是最优的机场时隙分配方法;结合拍卖法实行机场时隙分配对市场化的要求,提出了解决问题分三步进行的建议,对合理分配机场时隙有一定的实际参考价值.

作 者:潘卫军 苏晨 陈英 陈华群 PAN Wei-jun SU Chen CHEN Ying CHEN Hua-qun 作者单位:潘卫军,陈英,陈华群,PAN Wei-jun,CHEN Ying,CHEN Hua-qun(中国民航飞行学院空中交通管理学院,广汉,618307)

苏晨,SU Chen(总局华北空中交通管理局首都机场塔台,北京,100621)

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