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基于改进蚁群算法的系统可靠性分配及其应用研究
| 论文题名： | 基于改进蚁群算法的系统可靠性分配及其应用研究 |
| 关键词： | 可靠性分配;层次分析法;蚁群算法;数据通信子系统;轨道交通信号 |
| 摘要： | 随着科学技术的不断进步，利用系统运行代替人类活动的现象越来越普遍。伴随着对系统依赖程度的提高，人们对系统的故障概率、可靠性和安全性方面的要求也越来越高。在这样的条件下，系统可靠性工程研究蓬勃发展起来。 可靠性分配作为可靠性工程的一个有机组成部分，主要着眼于在系统设计之初，在一定的约束条件下，将用户提出的系统可靠性指标合理地分配给组成系统的各元素，并利用这个分配好的结果对已有的系统初步设计进行改进。 为了解决系统可靠性分配问题，需要根据系统的功能和结构特点，构造系统可靠性分配模型，并进行求解。本文在概述可靠性分配领域相关概念的基础上，进一步分析研究了可靠性分配模型的建立和求解过程： 首先，本文分析并总结了利用层次分析法来建立可靠性分配基本模型的方法和步骤。同时，由于在工程实际中，可靠性的提高往往受到开发费用的限制，论文提出在模型中加入反幂函数形式的费用约束。基本模型和约束条件构成了可靠性分配的完整模型。 然后，本文提出了利用混沌优化算法在搜索局部最优解上的优势，对基本蚁群算法进行改进，并作为求解可靠性分配模型的优化算法。通过编码实现算法，并经过经典测试函数的测试，证明了改进蚁群算法有较强的搜索最优解的能力。 接下来，本文以轨道交通信号系统SELTRAC中的数据通信子系统(DCS)为例，建立了DCS系统可靠性分配的模型并进行了求解，并利用求解结果对已有的系统设计进行了改进。结果证明论文的模型建立和求解方法在实践中有较强的适用性。 最后，本文对今后的研究方向进行了简要讨论。 |
| 作者： | 张晴 |
| 专业： | 交通信息工程;交通信息及控制工程 |
| 导师： | 董德存;曾小清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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