基于有限马尔可夫链嵌入法的智慧路灯系统联合Signature计算

智慧路灯是现代化建设背景下的重要基础设施载体,集照明设备和传感设备于一体,并且可以根据实际应用的场景布放各种功能模块。城市管理部门需要根据不同路段的车道类型,选择适合的路灯型号和铺设方式。为了描述路段上由智慧路灯构成的可靠性系统的结构特性,本文构建了共用部件的线形n中取连续k型冗余系统模型,并针对这类系统给出了基于有限马尔可夫链嵌入法的联合Signature计算方法。和基于定义的方法相比,该方法有统一的表达式,不仅提高了计算效率,还降低了计算的复杂度。最后,本文通过算例演示了该方法的运算效率,并讨论了其可能的应用与改进。

有限马尔可夫链嵌入法在系统失效率计算中的应用

引入有限马尔可夫链嵌入法计算复杂系统的可靠度函数,并利用系统可靠度函数与失效率函数之间的关系,导出复杂系统失效率函数的一般公式及计算步骤.针对单元间相互独立,且服从不同寿命分布的一般性复杂系统,给出了应用该方法计算失效率函数的实例.该方法解决了传统方法无法解决的复杂系统的失效率问题,并且运算过程具有可操作性.为深入了解复杂系统的性质奠定了基础.

基于马尔可夫链嵌入法的两阶段Start-Up验证试验模型

为了给出两阶段start-up验证试验模型相关指标的解析表达式,构造了符合两阶段start-up验证试验模型状态转移规律的马尔可夫链.应用马尔可夫链相关理论给出了试验次数的期望、方差、分布律、分布函数,以及接受和拒绝产品的概率矩阵表达式.数值示例表明,对于各种参数的两阶段start-up验证试验模型相关指标求解问题,有限马尔可夫链嵌入法比概率生成函数法更加有效.

考虑多失效行为的平衡系统可靠性建模与计算

平衡系统的可靠性建模与相关指标计算是可靠性理论与工程领域的研究热点之一。针对由多部件构成的串联平衡系统,假设每个部件受环境冲击影响逐渐退化,呈现出多种状态;系统的性能平衡取决于部件的状态及其排列位置,即当系统中退化程度超过某一阈值的部件分布在某一特定区域时,系统失去性能平衡。考虑单部件失效导致系统失效和三类系统性能失衡导致系统失效四类失效行为,构建了考虑多失效行为的平衡系统可靠性模型。运用有限马尔可夫链嵌入法推导了部件的相关概率指标以及系统可靠度。最后以液压支架系统为例,验证了所提出模型与方法的有效性。

基于嵌入MC的动态WTA方法研究

总结了武器目标分配(Weapon Target Assignment,WTA)问题的研究现状,分析了资源损失最小化和目标威胁最大化两类静态分配模型的局限性,为了达到目标动态分配的目的以解决当前方法的非实时性问题,提出了一种符合作战实际的动态武器目标分配方法。首先,为使分配模型具有实时性和一般性,引入了目标的动态输入,并使其按一般性分布随机地进入;其次,针对目标输入后的动态随机系统,分析了再生点瞬间的系统状态,采用嵌入马尔可夫链(Markov Chain,MC)的方法使得系统马尔可夫化,求解了系统的状态转移概率;再次,构造了武器目标分配的目标函数,根据系统的状态转移概率建立了动态的目标分配模型;最后给出了模型求解方法,并通过实例证明了该方法的有效性和实时性,是对现有方法的一种完善和补充。

基于广义随机Petri网的电商冷链物流流程建模与分析

电商高速发展,电商冷链贸易额屡创新高。研究基于广义随机Petri网理论,建立电商冷链物流流程模型,验证模型有效性,分析模型时间性能和运作效率,提出完善电商冷链物流流程、提高电商冷链物流稳定性和效率的改进建议。

空竭服务多级适应性休假Geom^X/G/1排队系统分析

在空竭服务多级适应性休假Geom/G/1型排队系统的基础上,讨论空竭服务多级适应性休假GeomX /G/1型排队系统的稳态队长.利用嵌入马尔可夫链法,得到了稳态状态下顾客离去时刻系统队长的母函数,结果表明系统队长存在随机分解,而且附加队长有明确的概率意义.

基于离散时间排队的ARQ性能分析

基于自动请求重传(ARQ)协议的工作原理,提出基于离散时间带有启动机制的Geom/G/1排队模型。使用嵌入马尔可夫链方法推导出排队系统的稳态队长、等待时间、忙期和忙循环等性能指标的解析表达式,给出ARQ协议中数据帧的平均响应时间、信道利用率、系统吞吐量等性能指标的解析表达式。利用仿真工具Matlab进行计算机仿真,数值例子证明了性能指标解析表达式的正确性。

具有不同到达率的带有启动时间的多级适应性休假M~ξ/G/1排队模型(英文)

本文研究具有不同到达率的带有启动时间的多级适应性休假M^ξ/G/1排队模型，应用嵌入马尔可夫链方法推导出了稳态队长和等待时间（先到先服务规则）分布，并验证了稳态队长和稳态等待时间具有随机分解性，而且给出了忙期分布．许多关于M^ξ/G/1的排队模型都可以看作是此模型的特例．

成批到达的有特殊服务时间的多重休假排队系统分析

本文利用嵌入马尔可夫链方法研究了多重休假MX/Gn/1排队系统。首先,利用概率分析法得到了排队系统的嵌入马尔可夫链的一步转移概率矩阵,以此为依据得到系统的稳态队长和同批第一个接受服务顾客的稳态等待时间。

带有准入规则的伯努利单重休假Geom~ξ/G/1排队模型

讨论带有准入规则的伯努利单重休假Geomξ/G/1排队模型。批中的每个顾客都以一定的准入率进入系统。服务员在伯努利单重休假规则下对顾客进行先到先服务,即服务完一个顾客之后,以概率r(0≤r≤1)进行一次单重休假,而以概率1-r继续为下一个顾客服务(如果有的话),否则进入通常的闲期。应用嵌入马尔可夫链方法分别推导出了晚到系统和早到系统顾客离去时刻和任意时刻的稳态队长分布的母函数,以及晚到系统等待时间(先到先服务规则)分布的母函数。而且把此模型扩展到了具有连续k(k≥1)重不同服务类型的一般模型。

具有不同到达率且带有启动时间的单重休假M^X/G/1排队

研究具有不同到达率且带有启动时间的单重休假MX/G/1排队模型,给出稳态队长的母函数、等待时间的LST(拉普拉斯-斯蒂尔切斯变换)及其随机分解结果,并推导出忙期、忙循环及在线期均值.

两类服务对象轮询模型的平均运行周期

系统地研究了两类服务对象轮询服务模型的平均运行周期 .首先扩展了现有的每队列只具有单类服务对象的单类服务对象轮询服务模型 ,提出了每队列内具有两类服务对象的两类服务对象轮询服务模型 (这两类对象分别采用门限服务和限定服务 ) .然后 ,在该模型稳定条件下 ,通过构造出队列队长的嵌入式马尔可夫链、概率母函数和Laplace Stieltje变换 ,求解出平衡状态下该模型的平均运行周期 .并且 ,通过指出队列稳定性与模型稳定性之间的差异 ,给出了在部分或者全部的限定式服务队列不稳定时 ,模型的平均运行周期 .最后仿真验证了理论结果的正确性 .

CNS/ATM网关系统性能分析

详细介绍了 CNS/ATM网关系统性能分析方法。采用了嵌入式马尔可夫链模型分析 CNS/ATM网关系统性能。通过计算机仿真 ,具体分析了各种因素对 CNS/ATM网关系统性能的影响。该分析表明 ,可通过提高系统的信息处理强度和减少信息处理时间均方差来改善系统的性能。这对于系统设计和性能改善具有指导意义。

基于GSPN的导弹多层级测试性需求建模与指标评估

针对目前导弹测试性需求建模尚未成熟,开展测试性需求分析难度较高的问题,提出一种基于广义随机Petri网(generalized stochastic Petri net,GSPN)的测试性需求建模方法。在分析导弹结构的基础上对导弹测试性需求问题进行了建模,给出导弹两级GSPN模型,深入分析其导弹系统的故障检测及维修过程。根据GSPN模型同构于嵌入马尔可夫链(embedded Markov chain,EMC),以实存状态集和消失状态集表征库所变迁,采用同构法对测试性指标进行求解。将多层级GSPN模型分解化简,减少状态空间数量的求解。对导弹的GSPN模型进行定性和定量分析,求解不同层级测试性指标最后通过仿真计算,与系统要求可用度误差不超过0.7%,验证了多层GSPN模型的可行性和分析结果的可信性。

线形Consecutive-(1,2)or(2,1)-out-of-(m,n):F系统可靠度研究

为了研究线形Consecutive-(1,2)or(2,1)-out-of-(m,n):F系统的可靠度,采用有限马尔可夫链嵌入法给出系统可靠度解析表达式,数值示例表明,该方法不但能用于单元独立同分布的情况,而且还能用于单元独立不同分布的情况,通过数值示例和运算时间复杂性分析表明,当n较大时,本文中可靠度计算方法较前人方法更有效,研究结果可为系统优化设计研究奠定基础.

轮询多址通信系统门限服务策略研究

从两方面对离散时间情况下轮询多址通信门限排队服务系统进行了研究。改进了系统服务策略,运用嵌入式马尔可夫链理论和多维概率母函数的方法,得到了改进后系统查询时间点处的平均排队队长和信息分组平均时延理论解析式,仿真结果表明分析方法有效且系统性能较之原系统得到提高;采用一种简化的近似算法,得到了轮询周期内平均队长的理论解析式,理论计算与仿真结果有较好的一致性。

立体车库服务系统存取车随机模型的研究

研究立体车库顾客的到达规律和立体车库服务过程,用非齐次泊松分布建立了顾客的到达模型,真实反映了立体车库服务系统顾客的到达规律。引入嵌入式马尔可夫链,将立体车库系统顾客的到达规律和顾客的服务过程结合在一起,建立了立体车库服务过程的动态模型。该模型考虑的是顾客的到达规律与服务时间的结合,所以适用于多种不同的排队规则,为立体车库存取策略的研究建立了一个更为接近实际情况的研究模型。

3-gated:WLAN中基于负载自适应的动态调度机制

本文针对实时业务在网络负载增加情况下的特点,改进了文[3]的结果,提出了一种新的无线网络MAC层动态调度机制:3-gated调度算法。该机制实现简单,并且可以在不改变现有协议构架甚至不增加开销的基础上较好解决实时业务在网络负载加大环境下用户时延QoS不能得到满足的问题。运用嵌入式马尔可夫链理论和多维概率母函数的方法对该算法进行建模,得到了改进后网络队列缓存的平均排队队长和信息分组平均时延理论解析式。通过仿真验证了理论分析的有效性,表明3-gated算法性能十分接近对称业务最优算法——完全服务调度算法,并避免了后者公平性差的弊端。