CC BY
134
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Муравин А.Н., соискатель
В статье представлены некоторые подходы к созданию методов оценки надежности систем автоматизированного проектирования (САПР). Разработан алгоритм математического метода оценки надежности, и составлены аналитические соотношения для расчета надежности САПР.
Ключевые слова: надежность; математический метод; алгоритм; дисперсионный анализ.
METHODS FOR ASSESSING THE RELIABILITY OF SYSTEMS OF COMPUTER AIDED DESIGN
Muravin A., applicant
This paper presents some approaches to the creation of methods to assess the reliability of systems of computer aided design (CAD). The algorithm of the mathematical method of estimation of reliability is developed, and the analytical relations for calculating the reliability of CAD are compiled.
Keywords: reliability; mathematical method; the algorithm; analysis of variance.
Система автоматизированного проектирования (САПР) представляет собой иерархию моделей объекта проектирования с возрастающим уровнем абстракции, связанных проектными процедурами и модифицирующими данными модели под управлением соответствующих критериев. Анализ закономерностей развития САПР показывает, что, в первую очередь, появляются новые технологические методы САПР: создаются новые методы моделирования (эволюционные, генетические и др.), привлекаются новые инструменты (нечеткая логика, ситуационное управление и др.). В то же время проблемам отладки комплекса методов, процедур и критериев в единое системное решение отводится меньшее внимание, особенно в части общих теоретических подходов. На практике это приводит к тому, что при создании с помощью САПР определенного объекта требуется выполнение трудоемких оптимизационных процедур и согласования методов, моделей и критериев. Существует значительный разрыв между уровнем теоретических основ проектирования технических систем и практикой создания САПР. Не реализованы принципы сквозного от замысла до технологической подготовки производства проектирования на основе единой модели объекта. В [3] отмечается, что основные причины такого положения состоят в следующем:
- недостаточно широкие способности геометрических моделей как основного средства хранения и передачи проектных данных;
- ограниченные возможности в представлении проектных альтернатив; указанные ограничения систем геометрического моделирования усугубляются особенностями современных систем управления проектными данными (PDM, Project / Product Data Management). Главная из них - сложность представления множества проектных альтернатив;
- ограниченные возможности многоаспектного описания объектов проектирования, т.е. взаимосвязанных описаний функционального, процессного («физического»), конструктивного и других аспектов;
- недооценка роли специализированных программных средств САПР;
- низкая производительность традиционных технологий разработки программного обеспечения САПР. Для создания специализированных подсистем САПР разработчики CAE/CAD/CAM-систем предусматривают возможность подключения внешних программ и других средств. Однако большинство из предлагаемых инструментов требуют трудоемкого написания программ.
САПР может быть описана как система взаимодействия машинной и субъективной компонент. Анализ источников [1; 4] показывает, что субъективная компонента САПР на этапе внедрения имеет особое значение. Можно указать на следующие особенности:
- возникают несогласованности на этапе привязки САПР к особенностям конкретной задачи (пользовательский интерфейс, редактирование моделей и др.);
- значительные трудности возникают при использовании параметрических моделей в случае необходимости модифицировать ранее созданные виртуальные конструкции;
- требует серьезных усилий решение проблемы несовместимости форматов данных в разных САПР; нуждаются в усовершенствовании средства управления данными, интегрированные с САПР, в частности, указывается на относительную сложность внедрения и сопровождения PDM (Product Data Management);
- отмечаются также другие факторы, затрудняющие внедрение. Характерные ошибки при разработке САПР связаны, преимущественно, с субъективной компонентой: использование разнородных пакетов программ и несовместимых технических средств;
- при формировании отдельных подсистем не учитывается опыт других разработок; не принимается во внимание, что создаваемые системы жестко привязаны к имеющимся техническим средствам, принятой на производстве технологии проектирования и имеющемуся станочному парку. Это мешает распространению систем на другие производства; в отсутствии системного подхода при разработке САПР не решаются кардинальные вопросы информационной взаимоувязки подсистем, а также организационные вопросы, касающиеся работы подразделений в условиях автоматизированного проектирования; не создаются условия для работы пользователя за пультом ЭВМ;
- не вырабатываются стандарты на выполнение проектной документации в электронном виде.
Модель надёжности САПР построена на допущении, что отказы в САПР происходят по стохастическому механизму, для описания которого применены подходы, предполагающие следующее:
- возникновение очагов опасных дефектов имеет непредсказуемый характер в плане локализации;
- отказы имеют место в машинной и субъективной ветвях САПР, причем вероятности отказов по указанным ветвям независимы друг от друга;
- при достаточно больших объемах информации по отказам характер кривых их распределения может быть описан положениями теории вероятности и математической статистики.
Алгоритм математического метода оценки надежности включает:
- формирование базы данных по эмпирическим и расчетным отказам исследуемого объекта;
- аппроксимацию данных по эмпирическим и расчетным отказам одним из известных распределений; проверка гипогез по t-критерию Стьюдента или другими методами;
- использование методов дисперсионного анализа для разделения эффектов машинной и субъективной ветвей;
- расчет надежности САПР на основе критериального подхода.
На рис. 1 представлен алгоритм математического метода оценки надежности. Целесообразность применения дисперсионного анализа для исследования факторов надежности САПР состоит в том, что имеется достаточно оснований предполагать, что машинная и субъективная компоненты принципиально отличаются по показателям дисперсии кривых распределения. На основании этих данных можно
допустить, что дисперсия распределения для машинной компоненты САПР существенно ниже, чем у субъективной компоненты (рис. 2).
Рис. І. Алгоритм математического метода оценки надежности
Рис. 2. Узко- и широкодисперсное распределения
Допустим, что для некоторого объекта САПР необходимо обеспечить заданный уровень надежности, отвечающий совокупности требований по безотказной работе объекта на протяжении проектного временного интервала. В зависимости от предназначения к объектам могут применяться разные требования по надежности, которые в случае особо ответственных изделий могут достигать предельно высоких значений. В соответствии с описанным выше алгоритмом математического метода оценки надежности в результате выполнения дисперсионного разделения будут получены параметры дисперсий для каждой из машинной и субъективной компонент. Рассмотрим случай нормального распределения отказов машинной и субъективной компонент с вычисленными дисперсиями.
Заштрихованная область криволинейной трапеции (рис. 3) равна вероятности Р{х1<^<х2}, если площадь всей фигуры между кривой распределения и осью абсцисс равна 1 [2].
Рис. 3. Графическая иллюстрация определения вероятности Р{.г1<Ч}<х,} Вероятность попадания случайной величины в интервал (xt;x2) равна:
Введем параметр предельного показателя отказа по компоненте Кп:
(і)
1 > Кп > 0,
причем К = 0 отвечает состоянию полной надежности, а К = 1 - нулевой надежности.
На кривых распределения плотности отказов по степени опасности отказов К0 можно выделить сегмент, который отвечает критическим и закритическим отказам, и затем с помощью соотношения (1) определить интегральный показатель опасности по компоненте:
(с-Ю2
Тогда коэффициент опасности компоненты Кок можно определить из соотношения:
Таким образом определяются коэффициенты опасности машинной и субъективной компонент К и К .
Вычисление общей надежности объекта К проводится по соотношению:
К = (1 Ко-м)(1 Ко-с).
Раздельное вычисление показателей опасности машинной и субъективной компоненте позволяет:
- на основе достоверных данных определить потенциал и возможности усовершенствования системы;
- выявить и устранить ненадежные узлы и компоненты системы;
- разработать способы оптимизации объекта по показателям надежности.
Литература:
1. Конвисар Е. Опыт внедрения САПР в проектное производство // PC Week/RE (530). 2006. № 20.
2. Румшинский Л.З. Элементы теории вероятностей. Изд. 5-е, перераб. М.: Наука, Элементы теории вероятностей, 1974. 240 с.
3. Тернюк Н.Э., Гранин В.Ю., Булыгин А.В., Гурова О.С., Тюрина М.Л. Направления интеллектуализации САПР в машиностроении / Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. Харьков: НАКУ «ХАИ», 2008. Вып. 39. С. 14-27.
4. Щипачев А., Письмеров К., Мамедов И. Методологические основы внедрения систем автоматизированного проектирования // САПР и графика. 2010. №11. С. 2 4.
СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА И УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ МЕРЫ В ХАНОЕ
Аспирант Тхак Минь Куан, кафедры Экономики автомобильного транспорта, Московский Автомобильно-Дорожный
Государственный Технический Университет (МАДИ)
Показаны существенные причины возникновения и существования проблем городских пассажирских перевозок. Исследованы методы совершенствования пассажирской транспортной системы города Вьетнама.
Ключевые слова: Транспорт; общественный транспорт; СРВ (Социалистическая Республика Вьетнам); Автобусный пассажирский транспорт; пассажирских перевозок;
STRATEGIC POLICY AND TRAFFIC CONTROL MEASURES IN HANOI
Thach Minh Quan, Post-graduate student, Department of Economics of road transport, Moscow State Automobile & Road Technical
University
«Showing significant cause of the problem and the existence of urban passenger transport. Methods for improving the passenger transport system of Vietnam».
Keywords: Transportation, public transport, SRV (Socialist Republic of Vietnam) Bus passenger transport, passenger transportation;
Системы инфраструктуры в секторе окружающей среды включает работы, представляющих деятельность в отрасли , и те междисциплинарного обеспечения синхронной работы всей системы. Например, инфраструктура в отрасли включают в себя: все здания и архитектуры выступающей промышленного производства, электричество, канализация, внутренняя транспортная система, контактная информация, центр научных исследований и технологий ...
инфраструктуры систем транспорта включает : сеть общественного транспорта (Движения), транспортной сети, транспортных средств, информационная система контакт
Система управления движением является важной частью инфраструктуры в городских условиях. Однако, несмотря на инфраструктуру системы, но мы все еще должны иметь политику, решения управления движением с учетом соответствующих между способности удовлетворять транспортной инфраструктуры с практикой клетки типов трафика деятельности . Соответствующее управление движением политики, а также управления движением ставки меры бизнес за борт транспортировки деятельности, если соответствующие меры политики позволит увеличить способность инфраструктуры и улучшение транспортной ситуации информация.
Однако, меры управления не может быть введен быстро и обеспечивают высокую производительность, поэтому она должна иметь
исследования, торговля должна иметь испытаний были взяты из обзора до и после сравнения с кристаллом текущей ситуации.
Управления движения имеет две основные цели:
• Повышения мобильности, доступный и безопасный транспорт.
• Поддержка основных услуг общественного транспорта лучше и эффективнее.
Ханой город можно разделить на области управления дорожным движением, в том числе:
- Старый квартал
- Французский квартал
- Старый городской округ
- Новая область Ханой расширения.
Регион характеризуется различными условиями и транспортных потоков, а также вопросы управления дорожным движением должны принять меры необходимо укреплять различные учреждения.
Управление трафиком политики отдельных областях должны быть определены вместе с соответствующей стратегии. После того, как это выбор, разработка и осуществление конкретных мер по улучшению. Вот некоторые меры сети, работы управления движением, движением, а также операционную политику, стратегию управления движением в каждом районе Ханоя.
