蒙特卡洛仿真

摘要： 动车组在牵引传动与保护系统中采用的电流互感器为直通式电磁电流互感器,具有较高的可靠性,通过分析其故障机理建立了故障树,采集数据时发现在一定时间范围内底事件发生的次数较少,属于小样本数据,对其采用非线性支持向量机结合中位秩与johnson算法扩大样本数据,进而估算威布尔分布参数,且通过与传统的最小二乘法进行了对比,验证了所提方法在小样本数据条件下的优越性。使用蒙特卡洛仿真对动车组电流互感器进行可靠性的分析研究,找到了动车组电流互感器的可靠性分布函数与薄弱环节,为其维修方案的制订与优化更新的设计提供了参考依据。

摘要： 针对层流手术中心超时运行时间长、能耗大等问题,运用基于三角模糊数理论的动态价值流对持续时间不确定的手术流程进行分析,发现瓶颈资源的占用及其波动时长的缩短是问题解决的关键,从而重构手术流程。为评估改善前后的流程绩效,运用蒙特卡洛法生成基于调研数据的仿真数据,使用Matlab软件模拟分析改善前后的手术流程,并用甘特图可视化瓶颈资源的改善效果。研究结论对层流手术中心流程优化具有理论指导意义和应用参考价值。

摘要： 为准确评估含高比例风电电网频率风险,提出了一种基于蒙特卡洛仿真和BP神经网络的多指标电网频率稳定风险评估方法。根据风电并网频率机理构建多个关键指标,通过蒙特卡洛仿真耦合区域电网风电功率波动概率函数求取指标概率,运用BP神经网络获得指标权重,根据ALARP原则建立风险矩阵。最后,对IEEE 3机9节点进行仿真验证,结果表明该方法实现了电网频率风险评估的全面性,减少了风险评估的时间,提高了指标权重方法的准确性,为含高比例风电电网的频率稳定风险评估提供了有效参考。

摘要： 提出一种腐蚀石油管道剩余使用寿命的综合评价方法.考虑泄漏和爆裂2种失效模式,利用结构可靠性理论建立相应的极限状态函数.采用幂律函数建立腐蚀缺陷增长模型,分析外部环境因素对管道缺陷增长的影响,并将计算结果与常用的线性增长模型分析结果进行比较.建立含腐蚀缺陷管道爆破压力的有限元仿真模型,通过与国际通用标准和水压爆破试验结果的对比,验证有限元仿真模型的准确性.在此基础上,利用极限状态方程和蒙特卡罗模拟计算管道失效概率,得到管道的剩余寿命.开展参数敏感性分析,以确定与管道腐蚀和剩余寿命相关的敏感参数.结果表明,径向腐蚀速率、壁厚和工作压力对管道失效的影响最大.因此,在管道运营过程中需采取相应措施,以降低管道的腐蚀速率和增加管道的有效壁厚,从而延长管道的剩余寿命.

摘要： 在高渗透率风电电网频率稳定风险评估中,针对存在的评估指标与扰动间关联性差和指标概率表不全面的问题,本文提出了一种基于贝叶斯网络和蒙特卡洛方针的电网频率风险评估方法。通过贝叶斯网络确定评估指标和指标概率表,提高了指标概率表的准确性和全面性;基于风电功率波动概率分布函数,运用蒙特卡洛仿真计算得到指标概率,体现了评估指标与风电功率波动之间的强相关性。仿真结果验证了所提方法的全面性和准确性,为电网调频措施提供了有力的参考。

摘要： 针对随机环境下的复杂多中心社区居家养老服务问题,以最小化总运营时间为目标,建立带机会约束的随机规划模型。设计改进的混合牧羊人优化算法,通过引入交叉算子,使新的步长更新仍基于当前和其他个体的位置信息,让算法能够用于解决具有离散特点的社区居家养老服务问题。最后,通过不同规模的算例试验和算法比较,验证了所提算法的有效性。

摘要： 针对航天器寿命评估问题,提出了分层级、随机故障与性能退化相结合的航天器寿命评估流程及方法。首先,使用单机设备可靠性评估方法得到单机设备的可靠性评估结果;其次,利用在轨监测数据、退化试验、仿真数据得到单机设备的退化寿命评估数据的基础上,构建航天器寿命评估树并采用蒙特卡洛仿真方法将可靠性评估数据与寿命评估数据融合,进行航天器的寿命评估;以嫦娥五号轨道器为案例,进行单机设备以及系统级寿命评估,并对评估方法的不足进行探讨。本文所提出的航天器寿命评估流程及其方法实施性强,对后续的航天器寿命评估工作实施具有指导意义。

摘要： 配对进近模式可以显著提高近距平行跑道的利用率,科学合理地计算配对进近安全区的安全前界对保证配对进近的安全运行尤为重要。针对配对进近过程中前机发生错误进近侵入后机航向道的情况,考虑了后机是否避让的两种行为选择,并融合了风速、侵入角度、避让角度、反应时间等相关参数建立了基于两机位置的运动轨迹模型。通过对两机运动过程进行蒙特卡洛仿真,分析不同参数变化时后机需要保持的最小安全前界。以B737和B747作为配对前后机为例进行方法实证,实验结果表明:随着前机入侵角度增加,不采取避让时,不同机型组合中的后机分别需在FAF点保持430 m、423 m和646 m的最小安全前界;采取避让时,整个进近过程中分别需要保持249 m、268 m和379 m的最小安全前界。

摘要： 针对航空发动机在性能退化过程中普遍存在的非线性和不确定性问题,提出一种基于非线性退化数据的统计模型和剩余寿命预测方法。通过对发动机性能真实退化轨道的分析,采用统计回归的建模方法建立发动机退化轨道模型,利用发动机的历史数据,通过最小二乘估计求解模型中的未知参数;根据贝叶斯准则,以发动机实时监测数据与参数的先验分布对模型中的参数进行实时更新,以发动机性能退化量首次达到红线值作为失效依据,采用蒙特卡洛仿真的方法得到发动机剩余寿命分布,实现了对个体发动机剩余寿命的预测;通过试验数据进行发动机剩余寿命的预测,验证了该方法的准确性。结果表明:根据发动机退化数据结合退化模型得到的个体发动机剩余寿命实时预测值末端均方根误差为0.02588,可以辅助指导维修决策。

摘要： 针对冗余系统动态性能难以描述、共因失效影响计算复杂的问题,提出考虑共因失效的广义随机Petri网络(GSPN)模型。在对典型冗余结构进行建模的过程中,引入冲击库所/变迁的概念拓展Petri网建模表示方法,并利用可达图验证了模型的可用性,有效描述了系统的动态失效行为。利用GSPN模型时间变迁特性,合理设计网络结构,实现单元以及系统的故障状态信息保持。在提出的GSPN模型基础上,运用蒙特卡洛仿真的可靠性评价方法生成系统寿命数据,计算系统的可靠性。以某型导弹PLC系统为例进行从单元到系统的模型搭建,实现多种冗余结构混合的系统可靠性求解。研究结果表明:所提方法与考虑共因失效的传统解析法的可靠性差值在0.02以内,验证了方法的可行性。

摘要： FEM9.851标准是在AS/RS系统规划时用于计算出、入库效率的一种方法.FEM9.851标准是针对I/O口在AS/RS系统一侧下方标准位置时的适用标准,但在实际工程中很多AS/RS系统的I/O口无法设置在标准位置,此时很多工程往往采用一种变型的FEM9.851方法计算,而这一方法精度如何目前还缺乏相应的理论支撑.为此,本文建立了参数化的AS/RS系统离散事件仿真模型,对不同的I/O口位置进行蒙特卡洛仿真实验.实验结果表明:I/O口偏离标准位置越远,变型的FEM9.851方法计算精度越差,当I/O口接近立体库中心位置时,变型的FEM9.851计算结果与仿真结果偏差超过5％,此时FEM9.851标准不再适用计算AS/RS出、入库效率.

摘要： 风力发电机组运行可靠性和收益很大程度上受到日常运行维护和服务备件供应水平的影响.同时,照好的售后服务是实现风电企业销售目标的条件之一,是有效提升企业综合竞争力的重要途径,也是企业品牌战略的重要部分.因此,本文就风电机组服务备件的库存管理展开讨论,重点解决安全库存设置和订购量问题.已知备件的寿命分布模型,其需求预测可以通过蒙特卡洛仿真方法准确地实现.本文以订单满足率为参考标准,给出了基于寿命分布模型的安全库存设置的基本流程,并考虑了不同影响因素水平下备件寿命分布模型不同的情况.本文最后做了一个案例研究,证明这种备件需求预测和安全库存量设置的方法更贴近于实际,且随着实际备件消耗数据的增加,该方法的准确率也将不断提高.

摘要： 为提高海上搜索落水人员的成功率,最大限度减少生命损失,需要快速确定落水人员漂移后的搜索区域.综合分析影响海上落水人员漂移的各项因素,采用蒙特卡洛仿真方法对遇险落水人员的漂移情况进行模拟,建立落水人员整体漂移的仿真模型,运用matlab软件对模型的有效性及可用性进行了实例验证.

摘要： 利用已有大涵道比民用涡扇发动机非线性模型,通过蒙特卡洛仿真得到发动机故障数据,经过参数换算、趋势监测、异常检测以及故障隔离等步骤进行故障检测以及分类,其中故障隔离部分使用加权最小二乘方法.随后通过将诊断情况与实际故障情况引入算法评估体系对算法做出不同方面诊断性能的量化值,根据算法的评估结果借助matlab遗传算法工具箱通过调整算法中关键参数对算法进行优化.

摘要： 随着德国工业4.0、中国制造2025为代表的数字化大潮的来临,制造业对产品设计制造精度(互换性)的要求越来越高,这就需要更加准确、有效的方法、工具.介绍西门子公司基于三维模型的变差分析工具Teamcenter Visualization Variation Analysis(VA)的基本工作流程、理论背景及在低压电器产品开发过程中的应用.

摘要： 随着德国工业4.0、中国制造2025为代表的数字化大潮的来临,制造业对产品设计制造精度(互换性)的要求越来越高,这就需要更加准确、有效的方法、工具.介绍西门子公司基于三维模型的变差分析工具Teamcenter Visualization Variation Analysis(VA)的基本工作流程、理论背景及在低压电器产品开发过程中的应用.

摘要： 随着德国工业4.0、中国制造2025为代表的数字化大潮的来临,制造业对产品设计制造精度(互换性)的要求越来越高,这就需要更加准确、有效的方法、工具.介绍西门子公司基于三维模型的变差分析工具Teamcenter Visualization Variation Analysis(VA)的基本工作流程、理论背景及在低压电器产品开发过程中的应用.

摘要： 随着德国工业4.0、中国制造2025为代表的数字化大潮的来临,制造业对产品设计制造精度(互换性)的要求越来越高,这就需要更加准确、有效的方法、工具.介绍西门子公司基于三维模型的变差分析工具Teamcenter Visualization Variation Analysis(VA)的基本工作流程、理论背景及在低压电器产品开发过程中的应用.

摘要： 随着德国工业4.0、中国制造2025为代表的数字化大潮的来临,制造业对产品设计制造精度(互换性)的要求越来越高,这就需要更加准确、有效的方法、工具.介绍西门子公司基于三维模型的变差分析工具Teamcenter Visualization Variation Analysis(VA)的基本工作流程、理论背景及在低压电器产品开发过程中的应用.

摘要： 冷负荷是为了维持区域内部特定温度而需要从区域内移走的热量,在建筑物的设计阶段用来选择合适的HVAC系统.精确的冷负荷计算对于建筑能源效率、室内热舒适度、空气品质和建筑的耐用性都有直接的影响.然而,在评估冷负荷的过程中,由于缺少信息,以及建筑物的数学模型只是对实际问题的近似,得到的结果存在不确定性.当这些不确定性足够大时，容易导致设计者制定的决策出现偏差:当最大冷负荷被评估偏大时，制冷系统的制冷容量会设计偏大，这不仅导致设备的投资成本增加，还降低了制冷机组的运行效率。当最大冷负荷被评估偏小时，在炎热夏季的室内居民不能得到足够的热舒适度。在传统评估最大冷负荷的过程中，不确定的因素并未被考虑。这些被忽略的因素影响结果的准确性，从而导致制冷机组的选型有偏差。本次研究考虑了评估最大冷负荷时各参数的不确定性，使用蒙特卡洛模拟对不确定性进行分析。发现当考虑各种不确定性时，最大冷负荷实际上在一定范围内变化，其变化规律可用来评估制冷机组设计得过大或过小的概率。在本研究中，不确定性分析为设计者提供了更精确的参考，帮助设计者在成本和热舒适度之间取得平衡，得到最优化的策略。

摘要： 本发明是一种基于蒙特卡洛的弹道仿真方法。本发明属于弹道仿真技术领域，本发明采用动力学和运动学方程，建立导弹六自由度的弹道仿真模型；设置多种随机变量，根据多种随机变量，生成随机干扰序列；根据生成的随机干扰序列，加载到导弹六自由度的弹道仿真模型中，模拟随机变量对导弹打靶弹道的影响；通过多次迭代仿真来模拟随机干扰对导弹打靶精度的影响。本发明在综合考虑目前导弹弹道仿真中所需考虑的随机干扰量之外，新增了若干对弹道仿真结果影响较大的随机干扰量，这些随机干扰量的注入，能够使得算法的完整度和仿真精度更高，仿真结果更贴合实际，试用性也更加广泛。

摘要： 本发明涉及一种基于蒙特卡洛打靶的运载火箭级间分离仿真分析方法，包括：建立运载火箭一级和二级分离的三维刚体模型；设置刚体模型各个参数的额定值及上下偏差；识别分离过程中存在碰撞可能性的危险点；对每个危险点及对应的碰撞区域分别构建坐标系；基于各个参数的额定值计算额定分离速度；根据各个参数的上下偏差以及额定分离速度，进行蒙特卡洛打靶，计算各个参数取上下边界值的状态进行组合；分别计算各个组合状态下的最小测量变量；判断各个组合状态下的最小测量变量是否满足分离期望值，如果均满足则完成参数额定值及上下偏差设置，否则进行修改。该方法减少了设计人员人为判断发生遗漏的可能。

摘要： 本发明提供了一种基于蒙特卡洛法的射频消融快速仿真方法及系统，根据影像信息对计算域进行聚类预处理，构建约化仿真模型，对电物理场耦合计算进行合理简化，使用有限差分法对热物理场进行计算，迭代进行快速的热/电物理场耦合计算；基于CUDA使用GPU硬件加速仿真计算过程中的模型构建和数值计算过程。本发明实现了高低精度混合的体素网格建模，缓解了传统建模方式导致的计算量冗余的问题；实现了对具有对称性、等价性位置的自动归约，自动化地将不需要计算的区域排除出计算域，减少了计算量；对电场计算进行了合理简化，结合GPU硬件加速，实现了快速的电场计算；实现了电/热耦合场的加速运算，提供了实时的手术区域温度场计算。

摘要： 本发明提供一种基于GPU的多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真方法，包括：在CPU的内存中分配固定的输入输出数据储存空间；在GPU的显存中分配固定的输入输出数据储存空间；将在CPU端赋初值的参数数组输入GPU；在GPU端进行并行光子计算；在GPU中对接收到的能量进行记录，并进行累加；所有光子都湮灭或逸出边界后，将记录数组从GPU输出到CPU端，使用CPU对记录数组进行统计绘图，输出不同散射次数的回波信号强度与深度的变化情况，获得最终仿真结果。本发明通过对多层水体光子传输半解析蒙特卡洛模型使用GPU并行运算，提高了多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真的计算速度。

摘要： 本发明属于设备系统视情维修技术领域，具体涉及基于蒙特卡洛仿真的加速退化设备视情维修策略优化方法。S1，基于Gamma随机过程和随机单调递增的几何过程，确定设备加速退化的特征并说明设备退化状态的检测方案；S2，确定设备进行更换后恢复如新的策略；S3，确定不完美的预防性维护对设备退化过程的影响机制；S4，确定设备的退化状态对于产品质量的影响；S5，依据基本更新理论获得设备长期运行条件下的平均费用率模型，并通过蒙特卡洛仿真进行求解，获得视情维修策略优化方案。本发明具有能对加速退化设备的视情维修策略进行优化，在满足设备维修需求的条件下能确保设备生命周期平均费用率最低的特点。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛仿真的列车定位分析方法及系统，所述方法包括：初始化仿真参数；模拟运行场景；根据所述运行场景，模拟列车运动状态数据；根据所述列车运动状态数据，模拟卫星导航信息、速度传感器信息、应答器位置信息和加速度计信息；设计融合算法，将模拟的所述卫星导航信息、所述速度传感器信息、所述应答器位置信息和所述加速度计信息进行融合滤波处理；保存上述仿真数据及结果，本发明通过模拟软件产生测试数据而不依赖硬件设备，在系统功能未完成时进行初步测试，大大降低定位算法的验证周期，有利于实现列车定位算法的快速迭代。

摘要： 本发明公布了一种蒙特卡洛仿真的闪烁噪声统计方法，属于集成电路设计自动化领域。本发明将闪烁噪声看作由器件中所有陷阱俘获/释放载流子产生的随机电报噪声(RTN)叠加而成，通过对每个陷阱导致的随机电报噪声进行单独仿真，再将得到的所有随机电报噪声功率谱进行叠加，最后得到闪烁噪声的功率谱。本发明通过随机电报噪声幅度与能量分布的随机性来反映闪烁噪声的涨落特性，可以准确地统计闪烁噪声的涨落信息，给出当前条件下器件闪烁噪声的期望值与涨落的方差。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛模拟方法的智能电能表示数仿真方法包括：采集智能电能表样例数据；检验真实数据分布构成；使用蒙特卡洛模拟生成虚拟线路数据，并校验模拟数据构成情况；生成模拟数据求解效果；模型有效性判断以及模拟数据与真实数据关联性，从而实现仿真模拟。本发明提供的基于蒙特卡洛模拟方法的智能电能表示数仿真方法使用蒙特卡洛仿真方法，将实地测量示数转换为模拟示数，从而能够预先模拟出电能表的示数和状态，针对性的进行检查。本发明在采执行成本和完成时间方面都取得良好的效果。

摘要： 本发明属于光学领域，公开了一种用于模拟光子传播的快速蒙特卡洛仿真方法，该方法利用光子传播仿真结果训练数据库和生成对抗网络所获取的重建模型，从仅需输入少量光子且耗时较少的粗糙光子传播仿真结果，重建精细的光子传播仿真结果，在保证光子传播仿真精度的前提下极大地减少了仿真的时间消耗，因此具有重要的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于蒙特卡洛仿真优化的飞机离港推出控制方法，该方法根据飞机滑行道的排队长度，按照三段法、四段法将飞机推出率划分；然后建立飞机离港推出控制模型，再采用网格搜索法的参数搜索步骤求解飞机离港推出的最优情况，通过控制飞机推出率来避免飞机长时间的滑行道排队等待，进而解决飞机在滑行道上排队等待过程中增加的燃油成本问题，得出相应的飞机推出率区间即可对推出率进行预测，对于推出率变动不太频繁的机场具有良好的适用性。