待機機器の状態が観測可能なシステムのミッション中止方針

Mission Abort Policy for Systems with Observable States of Standby Components.

• Gregory Levitin
• Liudong Xing
• Yuanshun Dai

抄録

ある種の重要なアプリケーションでは、ミッションを成功させるか、あるいはミッションを中止してシステムを存続させ、ある特定の劣化条件が満たされた場合に救出処置を行うことが極めて重要です。このことから、システム損失のリスクを軽減するためのミッションアボートポリシー（MAP）の研究がここ数年で盛んに行われており、特に、オンラインコンポーネントが故障した場合にミッションを継続し、ミッションの成功確率を向上させるために、1つまたは複数のスタンバイスペアコンポーネントを使用するスタンバイシステムについては、その研究が盛んに行われています。既存のMAPは、待機機器の状態を無視した故障したオンライン機器の数に基づいたものが主流である。本論文では、故障したオンライン機器の数だけでなく、利用可能な待機機器の数にも依存するMAPの対象となる待機システムをモデル化することで貢献する。さらに、もう一つの追加要因であるミッション中止決定時のミッション開始からの経過時間を考慮した動的なMAPを検討した。解法は、考慮されたMAPの対象となる待機系のミッション成功確率とシステム生存確率を評価するためのイベント遷移に基づく数値アルゴリズムを含んでいる。また、より柔軟なMAPを得るためには、待機機器の状態や運転経過時間を考慮することが有効であることを例示している。

For some critical applications, successfully accomplishing the mission or surviving the system through aborting the mission and performing a rescue procedure in the event of certain deterioration condition being satisfied are both pivotal. This has motivated considerable studies on mission abort policies (MAPs) to mitigate the risk of system loss in the past several years, especially for standby systems that use one or multiple standby sparing components to continue the mission when the online component fails, improving the mission success probability. The existing MAPs are mainly based on the number of failed online components ignoring the status of the standby components. This article makes contributions by modeling standby systems subject to MAPs that depend not only on the number of failed online components but also on the number of available standby components remaining. Further, dynamic MAPs considering another additional factor, the time elapsed from the mission beginning in the event of the mission abort decision making, are investigated. The solution methodology encompasses an event-transition based numerical algorithm for evaluating the mission success probability and system survival probability of standby systems subject to the considered MAPs. Examples are provided to demonstrate the benefit of considering the state of standby components and elapsed operation time in obtaining more flexible MAPs.

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