В настоящей статье предложены новые совместные меры важности двух и трех компонентов восстановимых систем с большим числом состояний, основанные на классической мере Бирнбаума. При рассмотрении восстановимой системы в качестве первого шага определяются совместные условия важности двух и трех компонентов. Затем измеряются вероятности каждой из важностей. Предложенный метод применяется к набору данных. Приводится иллюстративный пример. Как и в случае с мерой Бирнбаума, предложенные меры имеют общий характер, поскольку зависят от вероятностных свойств компонентов и структуры системы. Эти меры полезны при рассмотрении восстановимых систем.

Цель. Для обоснования безопасности дальнейшего функционирования исследовательского ядерного импульсного растворного реактора ИИН-1 за пределами проектного ресурса выполнена оценка его надежности для будущего периода эксплуатации. Цель статьи – описание критериев и примера оценки надежности корпуса ИИН-1.

Метод. На этапе проектирования ИИН-1 критерии его надежности не были определены, поэтому на основе общих норм безопасности исследовательских ядерных реакторов НП-009-17 был выбран оригинальный критерий надежности – герметичность корпуса. Корпус реактора, который в период эксплуатации подвергается цикличным термомеханической и радиационной нагрузкам в момент импульса делений ядерного топлива, коррозионным повреждениям при нагревании раствора, динамическому воздействию химического микровзрыва гремучей смеси в период физического эксперимента, является опасным конструктивным элементом ИИН-1, наиболее нагруженным в части противоаварийной устойчивости и приоритетно определяет общую ядерную и радиационную безопасность данной исследовательской установки. Герметичность корпуса ИИН-1 и его надежность в целом определяют эффективность его барьеров безопасности для окружающего мира и персонала на длительном этапе эксплуатации исследовательской установки. Для оценки надежности корпуса ИИН-1 применяются экспериментальные методы неразрушающих испытаний для контроля его герметичности и состояния металла под действием агрессивной среды, такие как металлографические исследования образцов-свидетелей, механические испытания и пр. Определение прочностных и пластических свойств металла корпуса проводились методом статического растяжения.

Результаты. Определены временное сопротивление, предел текучести, ударная вязкость и относительное удлинение материала корпуса в условиях временной деградации его служебных свойств в период эксплуатационного старения. По результатам испытаний образцов составлены таблицы и сделаны выводы о противоаварийной устойчивости корпуса реактора для будущего периода эксплуатации ИИН-1. Металлографические исследования на склонность к межкристаллитной коррозии проводились по методу АМ ГОСТ 6032-58. Определены основные факторы, влияющие на старение материала корпуса импульсного реактора: поток быстрых нейтронов и их интегральных значений на наиболее уязвимых элементах корпуса реактора и образование гремучей смеси (состоящей из водорода и кислорода), которая носит взрывной характер, приводит к мгновенному вскипанию топлива, и, как следствие, к значительным циклическим напряжениям в материале корпуса, которые способны вызвать остаточные деформации. В итоге нарушить герметичность корпуса и разрушить реактор. Для оценки надежности корпуса данного реактора периодически проводится эксплуатационный контроль деградации свойств его металла, в т.ч. на коррозионную стойкость и механическую прочность путем исследования образцов-свидетелей. В статье приводится описание образцов-свидетелей и процедуры их исследований.

Заключение. Предлагаемый в статье подход позволяет выполнять прогнозную оценку эксплуатационной надежности растворного ядерного реактора при его длительной эксплуатации. Предложены основные критерии для оценки характеристик состояния безопасности и надежности корпуса, на основании которых возможно уточнить ресурс безопасности исследовательского ядерного реактора и верифицировать возможность продление его проектного срока эксплуатации.

Цель. Мы предлагаем метод использования испытания на усталость при нерегулярной нагрузке для изучения ключевых тем усталости материалов, а именно, касающихся предела усталости. Характеристику предел усталости важно знать: для ускорения испытаний; для обеспечения стабильного и надежного обслуживания машиностроительных изделий.

Методы. Сравнительные исследования при блочных и случайных нагрузках предоставляют возможность исследователям делать соответствующие выводы без чрезмерного увеличения времени испытаний и без использования испытаний при сверхзвуковых частотах, которые в некоторой степени противоречивы. Мы приводим пример применения предложенного метода. Вторая стадия усталости, а именно стадия распространения трещины, также рассматривается. Основная идея аналогична – испытания при нерегулярной нагрузке дают возможность судить о максимуме среди малых амплитуд, которые не являются повреждающими.

Выводы. Предложенный метод позволяет с использованием специальных видов испытаний получить ценную для инженеров и исследователей информацию, при этом испытания являются более приближенными к реальным условиям эксплуатации машин

Построена марковская модель надежности ветровой электростанции на примере станции на острове Анхольт, Дания. Вычислены показатели надежности оборудования одной турбины как функции скорости ветра. На основании часовых измерений скорости ветра и объема потребленной электроэнергии оценены длительности периодов удовлетворенного и неудовлетворенного спроса. Установлено, что распределения этих периодов можно приблизить смесью экспоненциальных распределений. Процесс функционирования станции приближается марковским процессом с 5-ю состояниями и непрерывным временем. В итоге получены оценки нестационарной и стационарной вероятностей того, что спрос на электроэнергию будет удовлетворен за счет энергии ветра.

Цель. Материал статьи направлен на решение задачи объективной и уверенной оценки состояния функциональной безопасности (ФБ) интеллектуальных систем управления (ИСУ). Традиционные методы применительно к ИСУ не позволяют достаточно уверенно оценить реальное состояние ФБ вследствие их специфических особенностей. К этим особенностям относятся, в первую очередь, нечеткая архитектура ИСУ и изменяющиеся связи между элементами системы.

Методы. Для обоснования ФБ ИСУ необходимо применять весь арсенал известных методов и средств, рекомендованных ГОСТ 33432-2015 [1], включая организационные меры, определяемые требованиями к политике, программе обеспечения безопасности и к доказательству безопасности. Проанализированы возможности доказательства ФБ ИСУ с помощью экспериментальных, экспертных, аналитических и технологических методов, методов имитационного моделирования. Установлены ограничения ряда методов применительно к обоснованию ФБ ИСУ.

Результаты. Предложен эвристический графовый полумарковский (Марковский) метод для доказательства ФБ системы. Рекомендовано для обоснования ФБ ИСУ применять эвристический графовый метод в сочетании с технологическим методом, который определен стандартами ГОСТ Р МЭК 61508 [2–4] С их помощью возможно не только с уверенностью оценить состояние ФБ интеллектуальных систем, но и вырабатывать рекомендации по достижению приемлемых уровней безопасности таких систем.

В преддверии пересмотра одного из базовых стандартов, устанавливающего подход и общие правила управления рисками на железнодорожном транспорте, связанными с безопасностью функционирования объектов инфраструктуры и подвижного состава – ГОСТ 33433-2015 «Безопасность функциональная. Управление рисками на железнодорожном транспорте» – возникла необходимость в уточнении понятийного аппарата в области оценки и обработки рисков, связанных с функционированием железнодорожного транспорта, как технической системы. Целью настоящей статьи является сравнительный анализ ключевых понятий и их определений в управлении рисками, вошедших в практику использования в национальных стандартах и нормативной документации в Российской Федерации. Риски, являющиеся следствием влияния различных неопределенностей на достижение целей, выступают в качестве качественной или количественной оценки возникающих в процессе функционирования технических систем угроз. Отсутствие единого определения риска и общепринятой концепции управления риском затрудняет внедрение принципов риск-ориентированного подхода в управление компаниями и порождает конфликты и непонимание между разными уровнями управления и ответственности. В статье на примере анализа нормативного обеспечения управления рисками на железнодорожном транспорте обсуждается необходимость взаимной согласованности существующих нормативных документов и руководств, регламентирующих процесс управления рисками на корпоративном уровне управления в рамках единой концепции для обеспечения единства понимания смыслового и практического наполнения используемых терминов и понятий. Затронуты вопросы определения базового понятия «риск». Обсуждаются вопросы гармонизации подходов и терминологии российских и зарубежных стандартов управления рисками.

Цель. Целью работы является апробация и анализ результатов применения интеллектуальной системы построения графика работы машинистов метрополитена, направленной на автоматизированное решение задач повышения эффективности использования рабочего времени машинистов электроподвижного состава метрополитена. Под эффективностью в данном случае в зависимости от решаемой задачи и выбранного критерия понимается сокращение числа машинистов, задействованных в реализации заданного планового графика движения поездов, повышение равномерности чередования периодов труда и отдыха машинистов, а также сокращение длительности простоев в работе внутри рабочих смен.

Методы. В исследовании, представленном в статье, используются теория графов, рекурсивные и эвристические алгоритмы.

Результаты. Разработаны рекурсивные алгоритмы формирования графика работы основных машинистов метрополитена и подменных машинистов во время проведения обеденных перерывов основных машинистов. Разработанные алгоритмы используются в интеллектуальной системе планирования графика работы машинистов метрополитена. Алгоритм формирования графика работы основных машинистов включает в себя назначение машинистов на предварительно сформированное из графика оборота электроподвижного состава множество рабочих участков для обеспечения движения согласно плановому графику движения пассажирских поездов метрополитена. Алгоритм формирования графика работы подменных машинистов включает в себя планирование рабочего времени подменных машинистов, исходя из возможностей проведения обеденных перерывов для основных машинистов.

Заключение. В статье представлены результаты апробации разработанной интеллектуальной системы планирования графика работы машинистов для условий Московского метрополитена на примере депо «Замоскворецкое» Замоскворецкой линии, депо «Выхино» Таганско-Краснопресненской линии, а также результаты адаптации этой системы для условий Московского Центрального Кольца. Представлен сравнительный анализ графика работы машинистов: реального и полученного с использованием разработанной интеллектуальной системы. Применение созданной системы может позволить повысить эффективность использования рабочего времени машинистов электроподвижного состава метрополитена на величину, достигающую 28%.

Цель. Анализ особенностей надежности функционирования программ, характерных для критически важных приложений, работающих в режиме реального времени, применительно к микропроцессорным защитам. К числу основных характеристик функционирования релейных защит относятся показатели надежности. С переходом исполнения таких защит на микропроцессорную основу кроме аппаратной надежности возникла необходимость характеризовать ее функционирование и надежностью программного обеспечения. Важность решаемых ею задач в процессе эксплуатации относит ее к программам, используемым в критически важных приложениях и работающим в реальном режиме. Это, в свою очередь, ужесточает требования к оценке их надежности.

Методы. Сравнительный анализ позволил оценить общность рассмотренных факторов надежности функционирования программного обеспечения рассматриваемых приложений, и в то же время выделить некоторые особенности, характерные для исполнения релейной защиты на микропроцессорах.

Результаты. Приведен пример подобной оценки, показывающий, что при всех сложностях полного тестирования программ микропроцессорной защиты вклад ошибок в программах пока составляет 2,5% от общего вклада.

Заключение. Показано, что программы микропроцессорных защит относятся к программам критически важных приложений, работающих в режиме реального времени, что позволяет использовать опыт и характеристики такого программного обеспечения при решении задач релейной защиты. Тем не менее, приведены некоторые особенности, характерные именно для релейной защиты на микропроцессорной основе. Определены дальнейшие задачи.