飞机前轮转弯系统安全性评估：GSPN方法结合经典评估

"这篇论文是2011年12月发表在北京航空航天大学学报上的，作者通过结合系统广义随机Petri网（GSPN）与经典评估方法，对一种正在设计阶段的飞机前轮转弯系统进行了安全性评估。他们首先分析了系统的结构功能图，构建了故障类型和影响分析（FMEA）表，然后利用经典公式计算了系统组件的故障率、维修度、平均无故障时间和平均维修时间等关键参数。接着，这些数据被整合到GSPN模型中，通过TimeNET软件计算出系统不同故障类型的稳态失效概率。最后，结合经验公式和危险度矩阵图，对飞机前轮转弯系统的安全性进行了全面评估。结果显示，该系统的安全性满足设计要求。该研究为在缺乏统计数据时进行系统安全性评估提供了一种有效途径。" 在这篇论文中，作者探讨了飞机前轮转弯系统安全性评估的新方法。传统的安全性评估通常依赖于大量的历史数据，但在系统设计初期，这样的数据往往是不足的。为此，他们引入了GSPN，这是一种强大的建模工具，可以模拟系统的动态行为和随机事件。GSPN允许研究人员描述系统的并行性、竞争性和随机性，特别适合用于复杂系统的安全性分析。 首先，通过分析系统结构功能图，研究人员能够识别出可能的故障模式，并对这些故障模式的影响进行分析，创建FMEA表。FMEA是一种常用的风险管理工具，用于识别潜在故障，评估其可能造成的影响，以及制定预防措施。 接下来，利用经典可靠性理论中的公式，如巴特利特(Bartlett's)公式或魏尔(Weibull)分布，计算出各个组件的故障率、维修度等关键参数。这些参数反映了系统的可靠性，是评估安全性的重要依据。 然后，这些计算结果被整合进GSPN模型中。GSPN模型能够模拟系统的运行，预测在各种操作条件下的故障行为。通过TimeNET软件，可以仿真运行，得到系统在稳态下各个故障类型的失效概率。 最后，结合经验公式和危险度矩阵，对系统的安全性进行定性和定量评估。危险度矩阵是一种图形化工具，根据故障严重度和发生频率给出风险等级。这一过程确保了评估的全面性和准确性。 通过这种综合方法，作者能够对尚处于设计阶段的飞机前轮转弯系统进行全面的安全性评估，为系统的设计改进提供了依据，同时也为类似问题的解决提供了一种新的思路。这种方法不仅适用于飞机系统，还可以推广到其他需要早期安全性评估的工程领域。