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基于改进GERT的任务过程时间特性建模分析方法

夏宏青 焦健 褚嘉运 赵廷弟

夏宏青, 焦健, 褚嘉运, 等 . 基于改进GERT的任务过程时间特性建模分析方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2020, 46(11): 2140-2148. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0572
引用本文: 夏宏青, 焦健, 褚嘉运, 等 . 基于改进GERT的任务过程时间特性建模分析方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2020, 46(11): 2140-2148. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0572
XIA Hongqing, JIAO Jian, CHU Jiayun, et al. Improved GERT based time characteristic modeling and analysis method for task process[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2020, 46(11): 2140-2148. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0572(in Chinese)
Citation: XIA Hongqing, JIAO Jian, CHU Jiayun, et al. Improved GERT based time characteristic modeling and analysis method for task process[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2020, 46(11): 2140-2148. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0572(in Chinese)

基于改进GERT的任务过程时间特性建模分析方法

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0572
基金项目: 

装发领域基金 61400020404

详细信息
    作者简介:

    夏宏青  女, 硕士研究生。主要研究方向:可靠性/安全性建模、分析

    焦健  男, 博士, 讲师。主要研究方向:可靠性/安全性分析、建模、仿真

    褚嘉运  男, 博士研究生。主要研究方向:可靠性建模和仿真、系统安全、基于模型的安全性分析、风险分析

    赵廷弟  男, 博士, 研究员。主要研究方向:系统安全与可靠性工程、系统安全与可靠性设计分析与验证、安全预测与风险评价技术、复杂系统安全与可靠性理论等

    通讯作者:

    焦健, E-mail: jiaojian@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V221+.3;TB553

Improved GERT based time characteristic modeling and analysis method for task process

Funds: 

Equipment Development Department Field Foundation 61400020404

More Information
  • 摘要:

    随着系统任务需求的日渐密集,用户对系统的时间特性提出了更为严苛的要求。首先,利用图示评审技术(GERT)构建系统任务流程的随机网络模型,针对任务中由于资源共享引起的活动排队执行以及部分上下游活动之间存在重叠的情况,基于排队论并引入时间因子以修正任务中各活动的执行时间,并给出任务执行时间的求解步骤。经考虑这2种情况,最终任务平均执行时间增加了22.9%。其次,通过不确定性分析,找出了任务中的关键活动,为进一步任务优化提供方向和思路。最后,以舰载机着舰任务为例进行案例应用分析,验证所提建模分析方法的有效性和适用性。

     

  • 图 1  GERT网络的一般要素

    Figure 1.  General elements of GERT network

    图 2  任务流程的GERT网络模型

    Figure 2.  GERT network model of task flow

    图 3  舰载机着舰流程

    Figure 3.  Carrier-based aircraft landing process

    图 4  舰载机着舰的随机网络模型

    Figure 4.  Stochastic network model of carrier-based aircraft landing

    图 5  舰载机着舰任务的Stateflow模型

    Figure 5.  Stateflow model of carrier-based aircraft landing task

    图 6  着舰任务中各项活动的不确定性结果

    Figure 6.  Uncertainty results of various activities in carrier-based aircraft landing mission

    表  1  舰载机着舰任务过程中的资源需求及基本参数

    Table  1.   Resource requirements and basic parameters of carrier-based aircraft landing mission

    活动编号i→j 活动名称 所需的资源 任务到达速率/min-1 资源服务率/min-1 执行概率
    0→1 舰载机向舰船飞行 飞行员、空管员、通信导航设备 0.033 0.1 1
    1→2 余油不足,空中加油 飞行员、空管员、通信导航设备 0.008 0.17 0.1
    1→3 存在高威胁紧急着陆 飞行员、通信导航设备 0.01 0.5 0.01
    1→4 在待机区飞行 飞行员、通信导航设备 0.025 0.1 0.89
    2→4 加油后进入待机区 飞行员、空管员、通信导航设备 0.008 1 1
    4→5 请求进近,进入等待航线 飞行员、空管员、通信导航设备 0.017 0.2 1
    5→6 进入盘旋航线 飞行员、空管员、通信导航设备 0.001 0.2 1
    6→7 减重(减掉多余燃油/炸弹) 飞行员 0.033 0.25 0.1
    6→8 编队解散并下滑降落 飞行员、LSO、通信导航设备、菲涅尔透镜、减速板、拦阻钩、起落架 0.1 0.33 0.9
    7→8 减重后进行下滑降落 飞行员、LSO、通信导航设备、菲涅尔透镜、减速板、拦阻钩、起落架 0.033 0.2 1
    8→9 着舰 飞行员、LSO、拦阻锁、减速板、拦阻钩、起落架 0.1 2 0.98
    8→11 复飞 飞行员、LSO、减速板、拦阻钩、起落架 0.008 2 0.02
    9→10 迫降 飞行员、LSO、拦阻网 0.008 0.5 0.08
    9→11 逃逸复飞 飞行员、LSO、减速板、拦阻钩、起落架 0.004 2 0.02
    9→12 将舰载机停至指定停泊区 飞行员、引导人员、拦阻钩、机翼折叠 0.05 0.2 0.9
    10→12 迫降成功停至指定区域 飞行员、引导人员、拦阻钩、机翼折叠 0.01 0.2 1
    11→4 重新进入待机区 飞行员、空管员、通信导航设备 0.025 0.5 1
    注:LSO(Landing Signal Officer)指航母舰载机着舰指挥官。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-10
  • 录用日期:  2020-01-12
  • 网络出版日期:  2020-11-20

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