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第1章 可靠性分析概论1

1.1 可靠性定义及可靠性分析1

1.2 可靠性发展及我国研究进展2

1.2.1 可靠性发展2

1.2.2 我国可靠性研究进展3

1.3 可靠性建模和分析方法的研究现状4

1.4 本章小结11

1.5 本书整体结构11

参考文献12

第2章 复杂系统可靠性分析的背景与基础15

2.1 大规模重要系统可靠性研究的意义15

2.2 复杂系统可靠性概述16

2.2.1 复杂系统的定义和特点16

2.2.2 复杂系统可靠性分析的定义16

2.2.3 复杂系统可靠性分析的特点17

2.2.4 复杂系统可靠性的建模分析18

2.3 复杂系统可靠性研究的重点和热点问题20

2.3.1 复杂系统可靠性分析的数据基础20

2.3.2 复杂系统可靠性信息的融合处理25

2.3.3 复杂系统可靠性建模分析28

2.4 复杂系统可靠性分析面临的主要问题33

2.5 本章小结33

参考文献33

第3章 基于动态故障树的可靠性分析方法38

3.1 故障树分析法38

3.1.1 故障树的结构函数38

3.1.2 结构重要度和概率重要度39

3.1.3 传统故障树的其他指标40

3.1.4 传统故障树方法的不足40

3.2 动态故障树分析法40

3.2.1 动态故障树建模基本理论40

3.2.2 动态故障树可靠性模型的求解方法及局限41

3.3 基于Monte Carlo模拟的动态故障树仿真42

3.3.1 仿真过程描述42

3.3.2 底事件的状态数组43

3.3.3 逻辑门的Monte Carlo模拟44

3.3.4 动态故障树可靠性指标的计算47

3.3.5 方法可行性验证48

3.4 算例分析50

3.4.1 静态故障树最小割集的生成50

3.4.2 动态故障树最小顺序割集的生成51

3.4.3 实例分析52

3.5 本章小结53

参考文献54

第4章 基于高级Petri网的可靠性分析方法55

4.1 Petri网基础理论55

4.1.1 Petri网的定义55

4.1.2 Petri网的推理56

4.1.3 Petri网在可靠性分析中的应用57

4.2 基于模糊Petri网的可靠性分析58

4.2.1 模糊Petri网定义58

4.2.2 可靠性模糊产生式规则表示58

4.3 基于自适应模糊Petri网的可靠性分析59

4.3.1 AFPN的表示方法59

4.3.2 AFPN的模糊推理61

4.3.3 AFPN的自适应训练方法61

4.4 基于粗糙Petri网的可靠性建模分析63

4.4.1 粗糙Petri网定义63

4.4.2 粗糙集理论相关的重要定义63

4.4.3 粗糙Petri网在可靠性分析中的应用66

4.5 基于随机Petri网的可靠性建模分析66

4.5.1 随机Petri网的定义67

4.5.2 随机Petri网在可靠性分析中的应用67

4.6 本章小结69

参考文献69

第5章 基于层次随机回报网的可靠性分析方法70

5.1 随机回报网理论基础70

5.2 层次随机回报网72

5.2.1 层次随机回报网的建模72

5.2.2 层次随机回报网的度量72

5.2.3 层次随机回报网的等效变换73

5.2.4 层次随机回报网的模型求解75

5.3 基于层次随机回报网的复杂系统可靠性建模分析76

5.3.1 子系统可靠性建模分析77

5.3.2 系统可靠性建模分析81

5.4 本章小结83

参考文献83

第6章 基于Markov链的可靠性分析方法84

6.1 Markov过程基本理论84

6.2 基于Markov链的可靠性分析方法86

6.2.1 齐次Markov可修系统可靠性特征量的计算86

6.2.2 可修复串并联系统的可靠性建模分析90

6.2.3 Markov状态图法92

6.2.4 动态Markov过程93

6.3 基于Markov链的可靠性分析算例94

6.3.1 动态故障树的Markov模型94

6.3.2 动态Markov过程在可靠性分析中的应用96

6.3.3 基于Markov模型的硬件式容错计算机系统可靠性建模分析97

6.4 本章小结101

参考文献101

第7章 基于Kronecker代数的系统可靠性分析方法102

7.1 基于Kronecker代数的系统可靠性模型102

7.1.1 独立组件可靠性模型103

7.1.2 考虑状态相依的可靠性建模103

7.1.3 考虑功能相依的可靠性建模104

7.1.4 可靠性模型求解105

7.2 基于Kronecker代数两组件系统可靠性分析示例106

7.2.1 组件1状态相依于组件2时的可靠性分析106

7.2.2 两组件串联系统可靠性分析108

7.2.3 两组件并联系统可靠性分析112

7.3 本章小结114

参考文献114

第8章 基于模糊理论的可靠性分析方法116

8.1 基于模糊理论的可靠性建模分析116

8.1.1 基于模糊状态的模糊可靠性模型116

8.1.2 基于仿射算法的模糊可靠性分析118

8.2 基于模糊可靠性分析的工作站可靠性分析算例123

8.3 本章小结125

参考文献125

第9章 城市轨道交通牵引供电系统的可靠性分析应用127

9.1 城市轨道交通牵引供电系统及其可靠性分析127

9.1.1 城市轨道交通供电系统基本结构127

9.1.2 城市轨道交通牵引供电系统可靠性分析特点及流程128

9.1.3 城市轨道交通牵引供电系统可靠性分析指标129

9.2 磁浮牵引供电系统可靠性建模分析133

9.2.1 磁浮牵引供电系统概述133

9.2.2 磁浮牵引供电系统可靠性分析134

9.2.3 结论148

9.3 地铁牵引供电系统可靠性建模分析149

9.3.1 地铁牵引供电系统概述149

9.3.2 地铁牵引变电所可靠性分析151

9.3.3 结论158

9.4 本章小结158

参考文献158

第10章 地铁综合监控系统的可靠性分析应用159

10.1 地铁综合监控系统概述159

10.1.1 地铁综合监控系统的系统结构160

10.1.2 地铁综合监控系统的系统功能161

10.2 地铁综合监控系统可靠性分析概述162

10.3 地铁综合监控系统可靠性建模分析实例165

10.3.1 基于HSRN模型的地铁综合监控系统可靠性分析实例165

10.3.2 基于故障树混合法的地铁综合监控系统可靠性分析实例169

10.3.3 基于Kronecker代数的地铁综合监控系统可靠性分析实例174

10.3.4 基于模糊可靠性法的地铁综合监控系统可靠性分析实例181

10.4 本章小结185

参考文献185

第11章 高速铁路“四电系统”可靠性分析应用187

11.1 “四电系统”的体系概述188

11.1.1 “四电系统”的构成188

11.1.2 “四电系统”的接口189

11.1.3 “四电系统”子系统作用关系190

11.2 “四电系统”可靠性分析191

11.2.1 “四电系统”可靠性分析评定准则192

11.2.2 “四电系统”可靠性分析方法193

11.3 海南东环线“四电系统”可靠性分析实例194

11.3.1 海南东环线概述194

11.3.2 基于动态故障树的海南东环线“四电系统”可靠性分析195

11.4 本章小结223

参考文献223

第12章 高速铁路牵引供电系统健康状态评估及应用224

12.1 高速铁路牵引供电系统健康评估方法225

12.1.1 牵引供电系统健康状态划分226

12.1.2 牵引供电系统健康状态的模糊综合评估227

12.2 高速铁路牵引供电系统健康评估实例233

12.2.1 牵引变电所的健康状态评估233

12.2.2 接触网的健康状态评估237

12.2.3 牵引供电系统的健康状态评估242

12.3 本章小结243

参考文献244

第13章 高速铁路牵引供电系统风险状态评估245

13.1 牵引供电系统故障的气象关联建模方法及实例245

13.1.1 牵引供电系统故障规律分析245

13.1.2 牵引供电系统气象规律统计248

13.1.3 牵引供电系统故障的气象关联建模251

13.1.4 牵引供电系统故障气象关联模型应用实例253

13.2 牵引供电系统雷击灾害风险评估方法及实例254

13.2.1 牵引供电系统的雷击风险254

13.2.2 雷击灾害风险评估方法257

13.2.3 雷击灾害风险评估实例260

13.3 本章小结263

参考文献263