基于贝叶斯网络的汽车可靠性模型研究

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1、*****大学本科生毕业论文（设计）题目基于贝叶斯网络的汽车可靠性模型研究学院机电工程学院专业班级学生姓名指导教师撰写日期：201*年04月27日4摘要本文针对故障树图在汽车可靠性分析中的局限性，将贝叶斯网络理论应用到汽车可靠性的分析中提出了汽车可靠性评估与分析的新方法。首先建立以汽车的系统可靠性框图为基础的汽车故障树图，然后将故障树图映射为相对应的贝叶斯网络模型，并给出各个基本事件的条件概率分别表，再运用贝叶斯网络技术的推理方法和推理能力对汽车可靠性进行分析和评估。利用贝叶斯网络技术进行汽车可靠性研究不仅能求解出汽车系统的各种

2、可靠性指标，而且能轻松计算出各基本事件的故障状态后验概率以及系统中各元件的概率重要度，从而也能方便地描述系统中某一个部件或者几个部件影响系统可靠性的程度,找出系统的薄弱环节，还能够把维修、观测等相关操作引入到可靠性模型中。最后以电控燃油发动机的故障诊断为例验证了将贝叶斯网络技术应用于汽车可靠性评估与分析的有效性。关键词：贝叶斯网络，汽车可靠性，故障树法，先验概率，后验概率，概率重要度，可靠性评估4TheSubjectofUndergraduateGraduationProjectofHEAUAbstract外文摘要要求用英文书写

3、，内容应与“中文摘要”对应。使用第三人称，最好采用现在时态编写。“Abstract”不可省略。标题“Abstract”选用模板中的样式所定义的“标题1”，再居中；或者手动设置成字体：黑体，居中，字号：小三，多倍行距1.5倍行距，段后11磅，段前为0。标题“Abstract”上方是论文的英文题目，字体：TimesNewRoman，居中，字号：小三，行距：多倍行距1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。Abstract正文选用设置成每段落首行缩进2字，字体：TimesNewRoman，字号：小四，行距：多倍行距1.25

4、，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。Keywords与Abstract之间空一行。Keywords与中文“关键词”一致。词间用分号间隔，末尾不加标点，3-5个，TimesNewRoman，小四，加粗。KeyWords：WriteCriterion；TypesetFormat；GraduationProject(Thesis)4目录Abstract30引言11可靠性基础21.1可靠性简介21.2汽车可靠性基础31.2.1汽车可靠性概述31.2.2汽车可靠性评价指标31.2.3国内外汽车可靠性技术的研究进展62贝叶斯网络基

5、本原理72.1简述贝叶斯网络72.2汽车可靠性评估的贝叶斯网络模型92.2.1基于故障树分析法的贝叶斯网络92.2.2建立贝叶斯网络模型103.1建立电控燃油发动机贝叶斯网络模型183.2贝叶斯网络节点的多态描述203.3电控燃油发动机多态贝叶斯网络的概率分布表223.4基于贝叶斯网络的电控发动机的可靠性分析253.4.1系统可靠度预测253.4.2各根节点故障状态的后验概率273.4.3对系统作基于贝叶斯网络的重要度分析284结语29参考文献30致谢3340引言汽车的可靠性评估方法有很多，比如故障树分析法（FTA），可靠性框图

6、法，故障模式及影响分析（FMEA）等。它们都有各自的优、缺点。其中的故障树分析法可以较清晰地表达各总成和部件可靠性之间的逻辑关系、关联程度,其得出的结果也都具有很强的说服力。故障树分析法是用相应的逻辑门和符号来表述顶事件、中间事件及基本事件之间的关系,经常用系统期望不发生的事件作为顶事件，从上至下逐步找出导致顶事件发生的各中间事件和基本事件，并把它们之间的关系用倒立的树状关系图表示出来，再求解最小割集从而达到对顶事件进行定性和定量的分析的目的。但是一些具有多态性的事件用故障树分析法就很难进行清晰的描述,因为它的逻辑门描述的都是具

7、有确定性的逻辑关系,那么也就要求在故障树图中相邻两级事件之间都必须具有明确的因果关系。如果系统的复杂程度越高，那么导致系统失效的因素也就越多，故障树也会变得更加复杂。在故障树顶节点不断增加的同时,其底节点也会呈爆炸式的增加,这样就使建造和处理故障树变得更加困难。其次,因为故障树是平面图,所以它也就无法表现时间概念。而且绘制故障树图要求操作者对系统故障事件有足够的了解和相关知识，因为即便是同样的故障原因,不同人可能会采用不一样的分析方法,从而绘制的故障树图也就不尽相同。所以故障树分析法虽然在分析问题时比较简洁直观，但它的分析能力非

8、常有限，在表达和推理方面缺少足够灵活性,很难把维修、观测等相关操作引入到可靠性模型中。随着近年来发展起来的贝叶斯网络技术越来越成熟，它也被更广泛的应用到可靠性评估中。在推理机制和故障状态描述方面，它和故障树分析法有很多的相似之处，可是它能够表达事件多态性和故障逻