Model prawdopodobieństwa sukcesu systemów o zadaniach okresowych z ograniczoną liczbą części zamiennych

• Autorzy: Zhang T. , Bai G. , Guo B.

Warianty tytułu

EN

Success probability model of phased mission systems with limited spares

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper builds a model to analyze the success probability of phased mission systems (PMS) with given limited spares. The configuration and success criteria of phased mission may vary from phase to phase. Most reliability analysis techniques and tools of phased mission systems assume that there is no spare replacement during the phased mission or the component repair times are neglected. However, for some phased missions, failed components can be replaced by spares during the mission or in the interval of the phases and the spare replacement times are generally not negligible. By considering minimal spare replacement policy (MSRP) which is often used in military exercise, this paper presents a mathematical model for success probability analysis of phased mission which is based on minimal path set and system state analysis methods. Then, the model was demonstrated and validated by an example of military exercise.

PL

W niniejszej pracy skonstruowano model do analizy prawdopodobieństwa sukcesu systemów o zadaniach (misjach) okresowych (ang. phased mission systems, PMS) z daną, ograniczoną liczbą części zamiennych. Konfiguracja systemu oraz kryteria sukcesu zadania okresowego mogą być różne dla różnych faz zadania. Większość technik i narzędzi służących do analizy systemów o zadaniach okresowych nie zakłada wymiany części podczas zadania okresowego lub nie bierze pod uwagę czasu wykonania napraw elementów składowych. Tymczasem, w niektórych zadaniach okresowych istnieje możliwość wymiany elementów składowych na zapasowe bądź to w trakcie trwania zadania bądź też w przerwach pomiędzy fazami, a czas takiej wymiany zazwyczaj nie jest bez znaczenia. Biorąc pod uwagę politykę minimalnej wymiany części (ang. minimal spare replacement policy, MSRP), często stosowaną podczas ćwiczeń wojskowych, w niniejszym artykule przedstawiono matematyczny model do analizy prawdopodobieństwa sukcesu zadania okresowego, oparty na dwóch metodach: minimalnych ścieżek zdatności oraz analizy stanu systemu. Możliwość wykorzystania modelu zilustrowano i zweryfikowano na podstawie przykładowych ćwiczeń wojskowych.

Słowa kluczowe

EN

success probability; phased mission systems; spare replacement; minimal path set; state transition probability

PL

prawdopodobieństwo sukcesu; systemy o zadaniach okresowych; wymiana części; minimalna ścieżka zdatności; prawdopodobieństwo przejść między stanami

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 24--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Zhang T.

autor

Bai G.

autor

Guo B.

• College of Information System and Management National University of Defense Technology, 47 Yanwachi Street, Changsha, 410073, China,

Bibliografia

• 1. Mo Yu-chang, Siewiorek Daniel and Yang Xiao-zong. Mission reliability analysis of fault-tolerant multiple-phased systems. Reliability Engineering and System Safety, 2008; (93): 1036–1046.
• 2. Ma Y. and Trivedi K.S. An algorithm for reliability analysis of phased-mission systems. Reliability Engineering and System Safety, 1999; (66): 157–170.
• 3. Vaurio J.K. Fault tree analysis of phased mission systems with repairable and non-repairable components. Reliability Engineering and System Safety, 2001; (74): 169-180.
• 4. Vaurio J.K. Making systems with mutually exclusive events analyzable by standard fault tree analysis tools. Reliability Engineering and System Safety, 2001; (74): 75-80.
• 5. Andrews J.D. Birnbaum and criticality measures of component contribution to the failure of phased missions. Reliability Engineering and System Safety, 2008; (93): 1861-1866.
• 6. Mura I., Bondavalli A., Zang X. and Trivedi K.S. Dependability modeling and evaluation of phased mission systems: a DSPN approach. In: Proceedings of Dependable Computing for Critical Applications (DCCA), 1999, (7): 299-318.
• 7. Chew S.P., Dunnett S.J. and Andrews J.D. Phased mission modelling of systems with maintenance-free operating periods Rusing simulated Petri nets. Reliability Engineering and System Safety, 2008; (93): 980–994.
• 8. Zang X., Sun H. and Trivedi K. S. A BDD-based algorithm for reliability analysis of phased-mission systems. IEEE Trans. Reliability, 1999; 48(1): 50-60.
• 9. Tang Z. and Dugan J. B. BDD-based reliability analysis of phasedmission systems with multimode failures. IEEE Trans. Reliability, 2006; 55(2): 350-360.
• 10. Zhang Tao, Guo Bo, Guo Ji-zhou and Zhang Jian-jun. A New BDD-Based Algorithm for Reliability Analysis of Phased-Mission Systems. ICRMS’2004, Xi’an, China, 2004; (8): 11-15.
• 11. Wang D., Trivedi K. S. Reliability Analysis of Phased-Mission System With Independent Component Repairs, IEEE TRANSACTIONS ON RELIABILITY, 2007; 56(3): 540-551.
• 12. Zhang Tao, Gao Da-hua, Guo Bo, Wu Xiao-yue and Tan Yue-jin. Spare availability model for phased mission systems(in Chinese). Journal of Systems Engineering, 2006; 21(1): 86-91.
• 13. Guo Bo, Zhang Tao, Zhang Quan and Tan Yue-jin. Phased-Mission availability assessment model for system given limited spares(in Chinese). Systems Engineering–Theory & Practice, 2005; 2: 94-100.