Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methodology of network systems reliability assessment on the example of urban transport

Młynarski S., Pilch R., Smolnik M., Szybka J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 2

278--283

EN

Apart from reliability evaluation, the methodology of network systems reliability assessment presented in the article enables the design of modernisation of such systems targeted mainly at ensuring their required reliability. In practice the methodology can be applied for various network systems, e.g. computer, power, gas, water distribution, telecommunications and transport networks. A reliability analysis of a transport network in urban public transport is presented. Calculations were performed for selected criteria of network availability which actually conditions the quality of transport services provided. The basic calculation tool used was the factoring algorithm that enabled the assessment of the impact of individual connections failure (in particular those caused by physical factors) on the reliability of the whole network. The feasibility of modernisation of the network analysed is discussed and the results are presented in diagrams.

PL

W artykule zaprezentowano opracowaną metodykę szacowania niezawodności układów sieciowych. Rozwiązanie to umożliwia dokonywanie oceny niezawodności oraz projektowanie modernizacji rozpatrywanej sieci przede wszystkim w aspekcie zapewnienia jej wymaganej niezawodności. Praktyczne wykorzystanie omawianej metodyki może mieć miejsce w odniesieniu do różnych układów sieciowych, np. sieci komputerowych, energetycznych, gazowych, wodociągowych, telekomunikacyjnych i transportowych. W artykule przedstawiono analizę niezawodności sieci komunikacyjnej w miejskim transporcie zbiorowym. Obliczenia przeprowadzono dla wybranych kryteriów zdatności sieci, które praktycznie warunkują jakość świadczonych usług transportowych. Podstawowe narzędzie obliczeniowe stanowił algorytm faktoryzacji, który umożliwia ocenę wpływu uszkodzeń poszczególnych połączeń (spowodowanych w szczególności czynnikami fizycznymi) na niezawodność całej sieci. W opracowaniu uwzględniono możliwość modernizacji analizowanej sieci, a uzyskane wyniki przedstawiono na wykresach.

2

Reliability evaluation of networks with imperfect and repairable links and nodes

Pilch R.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 1

19--25

EN

The paper presents the method for determining the reliability of a network whose elements (links and nodes) are imperfect (can fail) and repairable. The presented method uses the factoring algorithm, proposed π method and computer simulation. The factoring algorithm is used to obtain a formula for accurate computation of network reliability as a probability of connectedness among the specified set of nodes K (RN(K) ). The reliability calculated in this way relates to cases when only links can fail and are unrepairable. In order to calculate the reliability of a network with repairable links and nodes, we introduced quasi-failures of links which occur as a result of failures of adjacent nodes – the π method. The developed method allows accounting for the repair of all the network elements after failure, as well as choosing the set of nodes (Nf ) which can fail independently. In addition, the probability distributions of failure time of freely specified sets of nodes and links can be different. A simulation computational model was developed for the method which allows for determining the reliability (RN(K)(t)) of a network with repairable links and nodes. Examples of numerical calculations were performed according to the developed model and the results are presented.

PL

W opracowaniu przedstawiono metodę wyznaczania niezawodności sieci, w których elementy (połączenia i węzły) mogą się uszkadzać i są odnawiane. Przedstawiona metoda wykorzystuje algorytm faktoryzacji, zaproponowaną metodę π oraz symulację komputerową. Na podstawie algorytmu faktoryzacji wyznaczany jest wzór do dokładnego obliczania niezawodności sieci jako prawdopodobieństwa połączenia między wybranym zbiorem K węzłów (RN(K) ). Obliczana w ten sposób niezawodność dotyczy przypadków gdy tylko połączenia mogą się uszkadzać i nie są odnawiane. W celu obliczania niezawodności sieci z odnawianymi połączeniami i węzłami wprowadzono quasi uszkodzenia połączeń, które występują na skutek uszkodzeń węzłów do nich przyległych – metoda π. Opracowana metoda pozwala uwzględnić odnawianie wszystkich elementów sieci po uszkodzeniu jak również możliwość wyboru zbioru węzłów (Nf ), które mogą się niezależnie uszkadzać. Ponadto rozkłady prawdopodobieństwa czasu pracy do uszkodzenia dowolnie określonych zbiorów węzłów i połączeń mogą być różne. Do zaproponowanej metody opracowano symulacyjny model obliczeniowy, który umożliwia wyznaczenie niezawodności sieci (RN(K)(t)) z odnawianymi połączeniami i węzłami. Zgodnie z opracowanym modelem wykonano przykładowe obliczenia numeryczne i przedstawiono ich wyniki.

3

Application of factoring and time-space simulation methods for assessment of the reliability of water-pipe networks

Pilch R., Szybka J., Tuszyńska A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 2

253--258

PL

W artykule przedstawiono sposób wyznaczenia niezawodności sieci wodociągowych przy wykorzystaniu algorytmu faktoryzacji. Jest to metoda oparta na teorii grafów i ich redukcji, umożliwiająca obliczenie niezawodności układu o określonej strukturze połączeń między elementami ale bez wyznaczania jego struktury niezawodnościowej. Dla wybranej sieci wyznaczono wpływ uszkodzenia poszczególnych odcinków rurociągów na jej niezawodność. W sieciach wodociągowych szczególnie ważne jest zapewnienie odpowiednich parametrów dostarczanej wody. Za pomocą symulacji czasowo-przestrzennej określono wartości wskaźnika warunków poboru wody WWPW w całej analizowanej sieci oraz jego zmiany, w efekcie uszkodzenia wytypowanych odcinków rurociągów. Przedstawione metody faktoryzacji i symulacja czasowo-przestrzenna, do wyznaczenia wartości wskaźnika WWPW, wzajemnie się uzupełniają w ocenie niezawodności. Pozwalają zwiększyć wiarygodność oceny niezawodności i mogą być wykorzystywane w prowadzeniu racjonalnej eksploatacji sieci wodociągowych.

EN

This article presents a method for determining the reliability of water-pipe networks through the application of factoring algorithms. This is a method based on graph theory and graph reduction, making it possible to calculate the reliability of a system with a specific structure of connections between its elements without determining its reliability structure. The impact of damage to individual pipeline segments on a network’s overall reliability was also determined. In water-pipe networks, it is also particularly important to ensure that the appropriate parameters of water are maintained. Values of the water supply conditions index (WSCI) in the entire analysed network and changes resulting from damage to selected pipeline segments were determined by means of time-space simulation. The presented factoring and time-space simulation methods for determining WSCI index values are mutually complementary in the assessment of reliability. They make it possible to improve the credibility of reliability assessment and may be used to conduct rational usage of water-pipe networks.

4

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

Pilch R.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2011

|

Vol. 46, nr 4

45--57

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.

5

Ocena niezawodności sieci komunikacyjnych

Pilch R., Szybka J.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

nr 1

157-165

PL

W artykule przedstawiono sposób wyznaczania niezawodności sieci transportowych na terenach aglomeracji miejskich. Jedną z metod obliczeniowych stosowaną do wyznaczania niezawodności układów sieciowych jest algorytm faktoryzacji zmodyfikowany pod kątem specyfiki sieci komunikacji samochodowej. Opracowana metoda może być wykorzystana w analizie wpływu niezawodności skrzyżowań, dodatkowych połączeń drogowych, jak również obwodnic miasta na niezawodność całej sieci komunikacyjnej. Analizowany problem został zilustrowany na praktycznym przykładzie obliczeń niezawodności rzeczywistej sieci transportowej. Otrzymane wyniki obliczeń wskazują, że zwiększanie płynności ruchu w miejskich sieciach transportowych może być osiągane zarówno przez budowanie obwodnic miasta, jak również podwyższanie niezawodności skrzyżowań. Efekt ten można uzyskać przez odpowiednią organizację ruchu na skrzyżowaniach i sterowanie sygnalizacją świetlną, a także budowę skrzyżowań bezkolizyjnych. Wyniki obliczeń niezawodnościowych sieci komunikacyjnych o różnych konfiguracjach można porównywać oceniając efektywność wprowadzanych zmian.

EN

In this paper, we present a method for the determination of the reliability of transport networks in urban areas. One of computational tools that is used to determine reliability of the network systems is a factoring algorithm. We adapt it for the specific application to a car transport network. The developed method may be used to study how the entire transport network depends on reliability of crossroads, additional roads and bypass of city. We also present an example of application to a real transport network. Our results suggest that the reduction of traffic in urban transport network may be actieved by additional bypasses of a city as well as an improvement of the reliability of crossroads. The reliability of crossroads may be improved by a proper traffic control, a control of traffic lights and a new flyover crossings. Our method allows to compare reliability of different configurations of transport networks, thus is allows to evaluate changes in car traffic control.

6

On calculating algorithms in reliability analysis

Chybowski L., Matuszak Z.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 2

159-166

EN

In the presented paper, calculating algorithms applied to technical systems reliability analyses have been discussed. Algorithms' division and their characteristics have been presented. The basic source literature for the discussed algorithms has also been quoted.

PL

W materiale dokonano przeglądu algorytmów obliczeniowych stosowanych w analizach niezawodnościowych dla systemów technicznych. Przedstawiono podział algorytmów oraz zaprezentowano ich charakterystyczne cechy. Przytoczono podstawową literaturę źródłową dla wymienionych algorytmów.

7

Koncepcja zastosowania algorytmu faktoryzacji do oceny niezawodności ciągów komunikacyjnych

Pilch R., Szybka J.

Problemy Eksploatacji

|

2007

|

nr 2

129-136

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metody faktoryzacji do przeprowadzenia oceny niezawodnościowej dowolnego fragmentu sieci komunikacyjnej w dużej aglomeracji miejskiej. W tym celu dokonano modyfikacji algorytmu faktoryzacji. Potwierdzenie skuteczności proponowanej metody obliczeniowej może umożliwić wykorzystanie jej w przyszłości do optymalizacji organizacji ruchu samochodowego w dużych miastach.

EN

This paper presents a method of factoring algorithms and modifying this method for estimating the reliability of road networkes in a city. after verification the proposed method may be useful for optimizing motor traffic in big cities.