Оцінка працездатності автомобільних транспортних систем на основі математичних методів

Анотація

Логіко-ймовірнісні методи булевої алгебри дають можливість здійснити не лише кількісну оцінку надійності складних транспортних систем, але і визначити роль окремих елементів структурної схеми надійності та їх комбінацій у забезпеченні надійності автомобільних транспортних систем.

У випадку відсутності інформації про надійність елементів їх вплив на надійність усієї системи оцінюють за допомогою поняття ваги елементів в структурній схемі надійності транспортної системи. Вага елемента характеризує відносну кількість таких критичних працездатних станів транспортних систем, в яких відмова елемента приводить до відмови системи і навпаки, відновлення елемента приводить до відновлення працездатності транспортної системи серед усіх її станів.

Показано як елементи булевої алгебри можна використати при оцінці надійності ланцюгів елементів транспортних систем в цілому та як за допомогою понять булевої алгебри логічні функції можна привести до ортогональної диз’юнктивної нормальної форми. Дано еквівалентну форму логічної функції через елементарні кон’юнкції різноманітних рангів. Наведено можливість використання перетворення логічної функції в розрахунку ймовірностей безвідмовної роботи транспортної системи. Логічні функції подаються через елементарні кон’юнкції, а також у матричній формі. Перетворення логічної функції розглянуті на прикладі транспортної системи, що складається з восьми елементів. Отримано формулу для розрахунку ймовірності безвідмовної роботи такої транспортної системи.

З’ясовані такі поняття як значущість, оцінка ваги та внеску конкретних елементів структурної схеми надійності в надійність автомобільної транспортної системи або її ланцюгу. Отримані загальні формули ймовірності безвідмовної роботи (n-елементів) для транспортної системи і розглянуто їх реалізацію на прикладі структурної схеми з п’яти елементів. Розглянуто зміст ймовірності монотонної логістичної функції та її похідної. Отримані формули для розрахунку зазначених характеристик для елементу системи. Виділено п’ять важливих наслідків їх співвідношень з урахуванням працездатного і непрацездатного елемента в структурній схемі надійності транспортних систем.

Ключові слова: оцінка, працездатність, надійність, автомобільна транспортна система, елементи, структурна схема, математичні методи.