Factorisation algorithm-based method used for the calculation of network system’s reliability

• Autorzy: Pilch R.

Warianty tytułu

PL

Metodyka wyznaczania niezawodności układów sieciowych w oparciu o algorytm faktoryzacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study presents a factorisation algorithm to be considered as a method for reliability assessment of complex technical systems, in particular, network systems. The well-known, classical methods for the calculation of structural reliability are ineffective, or inapplicable in the case of actually exploited complex network systems. Difficulties connected with the calculation of their reliability structure are considered the main problems. A factorisation algorithm based on graph theory allows the calculation the reliability of the network system without the determination of its reliability structure, and it can also be used in the case of systems of known structures, giving results that are compatible with classical methods. This paper also presents the assumptions, basic principles, and advantages of the factorisation algorithm used for network systems. Examples of analyses using the presented method for simple network systems and their practical use in the assessment of the reliability of a fragment of a real gas network are included. The obtained results confirm the usability of the method for structural reliability assessment of network systems, as well as the facility of comparing structural reliability of designed and modernised network systems. It was also observed that the method in question can be improved in the future by taking under consideration in the calculation such parameters as the number, reliability and localisation of supply sources in the network structure.

PL

W artykule zaprezentowano algorytm faktoryzacji jako metodę umożliwiającą szacowanie niezawodności złożonych układów technicznych, a w szczególności układów sieciowych. Znane klasyczne metody wyznaczania niezawodności strukturalnej są mało efektywne lub wręcz niemożliwe do zastosowania w przypadku eksploatowanych współcześnie rozbudowanych układów sieciowych. Podstawowym problemem jest trudność w określeniu dla nich struktury niezawodnościowej. Oparty na teorii grafów algorytm faktoryzacji umożliwia wyznaczenie niezawodności układu sieciowego bez określania jego struktury niezawodnościowej i może być również wykorzystany w przypadku układów o znanych strukturach, dając wyniki zgodne z metodami klasycznymi. W opracowaniu przedstawiono założenia i podstawy algorytmu faktoryzacji w zastosowaniu do układów sieciowych oraz jego zalety na tle innych metod. Zamieszczono również przykłady analizy wg prezentowanej metody dla prostych struktur sieciowych i praktyczne wykorzystanie do szacowania niezawodności dla fragmentu rzeczywistej rozdzielczej sieci gazowej. Uzyskane wyniki potwierdziły użyteczność metody w szacowaniu niezawodności strukturalnej układów sieciowych oraz łatwość porównywania niezawodności strukturalnej sieci projektowanych lub modernizowanych. Zauważono również, że metoda ma możliwości dalszego doskonalenia poprzez uwzględnienie w obliczeniach liczby, niezawodności i lokalizacji w strukturze sieciowej jej źródeł zasilania.

Słowa kluczowe

EN

reliability; factorisation algorithm; network system

PL

niezawodność; algorytm faktoryzacji; układ sieciowy

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 46, nr 4
• Strony: 45--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Pilch R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Machine Design and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Wood R.K.: Factoring algorithms for computing K–terminal network reliability. IEEE Trans. Reliability, 1986 (R-35), s. 269–278.
• [2] Page L.B., Perry J.E.: A practical implementation of the factoring theorem for network reliability. IEEE Trans. Reliability, 1988 (37), s. 259–267.
• [3] Madeyski L., Mazur Z.: Pesymistyczna złożoność obliczeniowa algorytmu faktoryzacji Fact. ZEM, 1998 vol. 33, no. 3, s. 391–404.
• [4] Gnedenko B., Ushakov I.: Probabilistic reliability engineering. Wiley, New York 1995.
• [5] Sozański J.: Niezawodność i jakość pracy systemu elektroenergetycznego. WNT, Warszawa 1990.
• [6] Paska J.: Niezawodność systemów elektroenergetycznych. Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
• [7] Deo N.: Teoria grafów i jej zastosowania w technice i informatyce. PWN, Warszawa 1980.
• [8] Karpiński J., Firkowicz S.: Zasady profilaktyki obiektów technicznych. PWN, Warszawa 1981.
• [9] Pilch R., Szybka J.: Koncepcja zastosowania algorytmu faktoryzacji do oceny niezawodności ciągów komunikacyjnych. Problemy eksploatacji nr 2/2007.
• [10] Pilch R., Szybka J.: Zastosowanie algorytmu faktoryzacji do oceny niezawodności sieci elektroenergetycznych. Materiały XXXVII Zimowej Szkoły Niezawodności, Szczyrk 2009.