| 主权项 |
一种基于复杂网络的船舶消防系统连锁性失效的评估方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将船舶消防系统划分为以舱室消防系统单元为单元的各个子系统，船舶消防系统以网络图G=(N,A)的形式表示，节点N为舱室消防系统单元，边A为舱室消防系统单元之间的联系，网络图G由N×N的邻接矩阵{eij}描述，如果第一舱室消防系统单元i和第二舱室消防系统单元j之间有联系，则矩阵元素eij为1，否则eij为0；(2)确定第二舱室消防系统单元j(j=1,2,…,N,j≠i)受到第一舱室消防系统单元i崩溃的灾害影响而导致自身火灾载荷过载超过其消防能力的舱室消防系统单元的数量；(3)对步骤(2)中的所有过载消防单元进行遍历，对于每一个过载消防单元重复步骤(2)；(4)由公式e′ij(t0)=αeij(t0)对于第一舱室消防系统单元i在初始时刻t0设置初始火灾过载打击，β为初始失效过载系数，0<α<1,α越小，代表第一舱室消防系统单元i受到的初始火灾灾害越严重；(5)在步骤(2)和(3)中，每一次舱室消防系统单元过载都将自己的负荷分配给在火灾蔓延通路上有直接联系的舱室消防系统单元，引起新一轮的灾害负荷重分配，在每一次灾害分配过程中，即系统的动态连锁性失效情况由公式 <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mo>*</mo> <mi>β</mi> <mo>=</mo> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>if</mi> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>·</mo> <mo>></mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>if</mi> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>≤</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>描述，灾害对消防系统单元的影响用失效过载系数β表示，根据公式β=Ci/Li描述，Ci为舱室消防系统单元消防单元的消防能力，Li为火灾载荷产生灾害的能力，如果消防系统单元能够执行灭火能力不过载，则β=1；否则，0<β<1，并且灭火能力越弱β越小；(6)根据 <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mo>*</mo> <mi>β</mi> <mo>=</mo> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>if</mi> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>·</mo> <mo>></mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>e</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>if</mi> <msub> <mi>L</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>≤</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>得到船舶消防系统单元网络中任意消防单元过载失效后的失效矩阵{eij}，经过每一轮的负荷重分配改变一次失效矩阵{eij}，当灾害最终传递完毕时比较网络中的所有失效矩阵来得到连锁性失效情况的评估；初始时矩阵{eij}都为0和1的数值，所有失效过程结束后，矩阵变为0和(0,1]之间的数，即由初始失效过载系数α和最终的过载失效系数βlast来描述；如果发生改变的数越多，代表发生连锁性失效的情况越多，并且数值越小代表发生连锁性失效的情况越严重。 |
