基于贝叶斯网络的飞行不安全事件风险评估研究

飞行不安全事件会导致飞行事故和飞行事故症候,为了保障飞行安全,对飞行不安全事件的风险因素进行风险评估,对风险大的因素进行有效的管理,可以降低飞行不安全事件的发生.首先从飞行不安全事件的责任类别角度,总结了飞行不安全事件的32个风险因素,归属9类责任,建立了基于贝叶斯网络的飞行不安全事件风险评估模型;其次根据2011年1到11月的民用航空不安全事件的统计结果,利用Microsoft Excel软件和编写VB语言程序通过输入风险因素的先验概率,计算出目标事件即飞行不安全事件发生的概率和风险因素的重要性指标值,最后利用贝叶斯网络模型对飞行不安全事件的风险因素进行评价,得出影响较大的风险因素有6个,分别为爆胎/轮胎脱层/扎破、系统失效、通信中断、外来物击伤、雷击、危险接近/飞行冲突.针对影响较大的风险因素,应增强机务部门对航空器轮胎、机载设备系统、通信系统的检修质量、提高对天气观测和预报的准确度、加强机组培训、优化空管指挥方案.     

基于轨迹偏差改进算法的无人机飞行冲突评估

以有人驾驶飞机改装的大型无人机开展计划飞行任务作为研究背景,根据飞行姿态、运行要素和空域运行结构等特征,完成了中低空空域内轨迹偏差算法模型的改进.运用改进模型分析计算,获得了基于导航定位精度下,飞行预设位置点与实际位置点的差异和分布趋势,结合ICAO(international civil aviation organization)设计的飞行标准,首次建立了在满足民航运行安全标准下,多机种大型飞机联合运行空域内的飞行冲突量化结果.计算结果表明:改进模型综合考虑了大型无人机在转弯及直线阶段的轨迹偏差,通过偏差数据建立模板评价飞行冲突态势,获得了联合运行空域内飞行器间安全值,推导空域密度,为机场及进离场阶段执行联合计划飞行任务,提供了科学规划的依据.     

深圳洪灾风险评估与洪灾损失预测

针对深圳市遭受洪灾的风险评估和损失预测问题,就参加2014年"深圳杯"数学建模夏令营的部分论文进行简单评述。     

面向多个无人机站点的车辆与无人机联合配送路径问题研究

车辆与无人机联合配送模式在产业界受到青睐,该模式有效地降低了配送成本,但却有极大的调度难度,问题的求解也非常复杂。本文对问题进行明确定义并建立模型,根据问题特性设计了一个自适应大规模邻域搜索(Adaptive Large Neighborhood Search, ALNS)算法,进行了大量的实验的对比和分析。研究结果表明,ALNS算法相比Gurobi在运行时间上有明显优势,结果相同甚至更优;车辆与无人机联合配送模式也较仅卡车配送模式节约了成本。     

保密系统风险评估模型及方法研究

建立了一个对保密系统进行风险评估的递阶层次指标体系,对各层指标进行了权重分析,并建立了风险评估的数学模型.通过实例验证,模型能有效地反映保密系统风险水平.     

基于云推理模型的武器装备研制风险评估研究

武器装备研制过程充满了不确定性和风险,因此对武器装备研制风险进行研究对于实现武器装备研制目标具有重要的意义.界定了武器装备研制风险相关概念,介绍了云推理理论,构建了武器装备研制风险的云推理评估模型,实现了定性变量与定量变量相互映射,最后,通过实例对模型进行了验证.     

基于FMEA的企业研发活动风险评估研究

企业研发是一项复杂的系统化活动,实施过程中往往面临着多种风险因素.在对企业研发活动进行管理的过程中,不仅要识别、分析这些因素,还要对研发风险水平进行评估,从而把有限的资源投入到关键风险因素的管理中去,提高研发活动效率.应用了FMEA对研发风险进行评估,设计出FMEA在研发风险管理中应用的具体流程.通过对企业研发活动进行分析,找出研发活动潜在失效模式及后果.然后在定义潜在失效模式严重度(S)、发生度(O)和检测度(D)等级的基础上,对各失效模式的风险优先度(RPN)进行计算,进而通过柏拉图分析确定重要的失效模式,并采取相应的防范措施,降低研发风险.     

深圳蔬菜安全风险评估与抽样检验方案设计

运用模糊数学模型和食品安全指数IFS模型进行安全风险评估,对深圳市新鲜蔬菜批发市场、农贸市场、超市及零售店等常规渠道与其他输入渠道进行模糊评价,得出食品安全风险等级,构建了蔬菜安全风险评估层次结构模型,评估出深圳市新鲜蔬菜安全风险较高。对已有的抽样方案进行改进,设计了两套深圳市新鲜蔬菜抽样检验方案,分别适用于深圳市所有的蔬菜交易市场和销售蔬菜的超市、零售店以及蔬菜产地、蔬菜加工厂的样本抽取及实验室试样的制备。     

一种无人机侦察航迹分层规划方法

给出了一个通用可行的无人机侦察航迹分层规划方法,并应用到第十三届"华为杯"全国研究生数学建模竞赛A题第一问中.将无人机侦察航迹规划问题划分为四个层次,从上至下分别是目标群间侦察顺序优化,目标群内各目标侦察顺序优化,侦察点位优化,转弯设计,依次求解获得侦察航迹.通过分层解算方法既有效控制了算法复杂度,又能在确保满足复杂约束的同时优化无人机在敌方雷达探测区域内的暴露时间.     

无人机协同任务的优化方案

研究的是多架无人机协同完成侦察、中继等作战任务的方案优化问题.对于侦查任务,首先建立了以总行进路径最短为目标的非线性0-1规划模型,求得单架加载S-1无人机无法完成任务,故又建立了以两组行进路径之和最短和组间路程差最小为目标函数的目标群分组的非线性0-1规划模型,得到最优分组方案.然后,由于S-2的扫描范围广,无需行遍所有目标点即可完成任务,故建立以扫描所有目标点为约束条件,遍历点数最少为目标的非线性0-1规划模型,求得仅需经过18个点即可完全扫描所有68个目标点.接下来,在满足S-1和S-2扫描每个目标点的时间差小于4h的前提下,得到了最优的飞行方案.对于中继任务,通过调整无人机的起飞时间,减少通过雷区的任意两架无人机的位置差异,得到仅需1架中继无人机的最优飞行方案.     

自由飞行环境下的碰撞风险安全评估

针对自由飞行的安全性,对自由飞行环境下的碰撞风险进行研究.首先,通过对飞机在航迹上任意时刻的三维坐标的研究,建立了自由飞行环境下的碰撞风险安全评估模型.然后,在三维坐标系的基础上加入了时间变量,推导出纵向重叠概率计算公式.分析自动相关监视(ADS)对纵向碰撞风险影响,据此建立了自由飞行环境下基于ADS性能的纵向碰撞风险评估模型.最后,通过实例对纵向碰撞风险进行了安全评估计算,计算结果符合实际情况,评估模型是可行的.并在此基础上提出了自由飞行环境下的碰撞风险安全评估的未来研究方向.     

基于CREAM的飞行控制系统人机概率安全评估方法

针对目前系统概率安全评估中对人为差错研究的不足,重点讨论了考虑人为因素的飞控系统概率安全评估问题.首先针对飞行员操纵差错这一特定领域,提出了基于CREAM理论的飞行员操纵差错概率量化方法.在此基础上通过DFT建模与Monte-Carlo仿真对飞控系统进行人机概率安全评估.最后通过实例计算验证了该方法的有效性和实用价值,初步解决了人机系统概率安全评估难题.     

基于熵权理论的模糊风险评估方法在网络系统中的应用

针对信息系统风险评估中过分依赖主观赋值的现象,提出一种基于熵权理论的模糊风险评估方法,并将其应用于校园网络系统风险评估.构建了校园网络系统风险评估的递阶层次结构模型,结合层次分析法和模糊逻辑法对各风险因素的风险值进行分析,评价系统中值得关注的风险因素.在此基础上通过熵权理论计算整个系统的风险度以评价校园网络系统的总体风险情况,通过实例分析表明该方法可行有效.     

Effective bandwidths for the multi-type UAS channel

The Uniform Arrival and Service (UAS) model is one of several appropriate to modelling traffic offered to a multi-service communication channel. We exhibit, via asymptotics and a range of specific examples, that it is possible to assign a notionaleffective bandwidth to each source, dependent not only on its mean bandwidth but also on its burstiness and on the channel. The effective bandwidth can be calculated quickly and efficiently using the results of Anick, Mitra and Sondhi and reduces the multi-service network to the more familar, and well understood, form of a traditional circuit-switched network.This research was carried out while the authors were supported by the SERC under Grant GR/E 83009 and Christ's College, Cambridge respectively.     

倾转旋翼飞行器飞行控制系统的建模与设计

运用最优控制理论中的极小值原理,对倾转旋翼飞行器的飞行控制系统进行建模设计并进行计算机仿真模拟,得到了对飞行器发动机倾角的最优控制律以及一系列仿真对比分析结果.     

气象灾害下电力系统应急保障能力风险评估

气象灾害会影响电力的持续正常供应,提高了对电力系统应急保障能力的要求.为对气象灾害持续影响下电力系统的应急保障能力进行风险评估,在气象灾害发生的三个阶段分别进行风险识别,通过故障分析构建了基于时间序列的三级风险评价指标体系,然后利用贝叶斯网络进行风险预测和风险诊断.结果表明,基于构建的指标体系,贝叶斯网络能对气象灾害下电力的应急保障能力进行有效的风险评估.     

Optimal Input Design for Aircraft Stability and Control Flight Testing

Journal of Optimization Theory and Applications - Flight testing to characterize aircraft stability and control is a complex and expensive task that involves restrictive practical constraints....     

灰色系统理论在飞机操纵钢索磨损预测中的应用

钢索是软式飞行操纵系统的核心组成部件,其工作性能将直接影响飞机的飞行安全.因操纵钢索磨损问题具有典型的贫信息、小样本特点,采用灰色系统理论,建立钢索磨损量灰色预测模型,研究钢索随飞行小时数的磨损量灰色预测方法.实例分析和实际预测验证表明,灰色系统理论用于钢索磨损量预测是可行有效的.研究也有助于飞机维修从定检修理向视情维修转变.