Исследование структурной надежности методом статистического моделирования СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ 1.1 Точный метод анализа структурной надежности 1.2 Приближенные методы анализа структурной надежности 1.2.1 Метод разложения 1.2.2 Метод сечений или совокупности путей 1.2.3 Метод двухсторонней оценки 1.2.4 Метод статистической оценки структурной надежности 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ МЕТОДОМ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 2.1 Критерии оценки структурной надежности методом статистического моделирования 2.2 Разработка алгоритма расчета структурной надежности 2.2.1 Алгоритм расчета структурной надежности сети связи методом статистического моделирования 2.2.2 Алгоритм интерфейсной части программы расчета надежности сети методом статистического моделирования 2.3 Разработка программы расчета структурной надежности методом статического моделирования 2.3.1 Разработка расчетной части программы расчета структурной надежности сети 2.3.2 Разработка интерфейсной части программы расчета структурной надежности сети 3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Приложение А Методические указания по работе с программой БИБЛИОГРАФИЯ ВВЕДЕНИЕ Разработка современных информационных систем включает в качестве одного из обязательных этапов проектирования анализ их надежности. Проблема усложняется тем, что коммутационные сети, к анализу которых в конечном итоге сводится данная задача, являются сильно связными структурами (междугородние сети связи, системы управления). Это затрудняет, а порой делает невозможным расчет их надежности строго аналитическими методами, как это имеет место, например, для параллельно-последовательных сетей. Единственным численным методом расчета надежности сильно связанных сетей остается метод полного перебора, который, однако, даже с привлечением быстродействующих ЭВМ, не позволяет анализировать сети, содержащие более 15-20 случайных компонент. В тех случаях, когда в состав информационной системы включены не только физические объекты (каналы связи, транспортные средства, релейно-контактные элементы и тому подобное), но и объекты, означающие такие понятия, как ”логическая связь”, ”операция” и тому подобное. Одним из способов повышения надежности таких сетей является простое дублирование составляющих их элементов. Однако, вследствие ограниченности ресурсов, такой путь в большинстве случаев нерационален. В инженерной практике при решении подобного рода задач часто прибегают к методу частичного перебора. Так, например, при выборе оптимальной структуры сети связи в качестве частных вариантов могут анализироваться некоторые типовые схемы соединения узловых пунктов. Например, так называемый, радиальный принцип соединения узлов, принцип связи ”каждого с каждым” или ”каждого с ближайшим”, иерархический принцип соединения и другие. Одним из основных критериев оценки этих вариантов является, прежде всего, надежность передачи сообщения в сети. Среди методов вероятностного анализа коммуникационных сетей будем различать алгоритмические, являющиеся по существу программами для решения задач на ЭВМ, и методы аналого-вероятностного моделирования. Одним из основных методов решения поставленных задач является метод статистического моделирования. Критерием оценки структурной надежности сетей связи, по этому методу, является вероятность наступления события - сеть связанна. 1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУ РНОЙ НАДЕЖНОСТИ. 1.1 Точный метод анализа структурной надежности Введем несколько определений из теории графов. Определение: ориентированная сеть считается заданной, если заданы множества вершин и ребер . Индексы при элементах множества X указывают на их ориентацию [1]. Так, для ребра началом будет вершина , а концом вершина . Если элементам множества сопоставлены весовые коэффициенты, равные единице, а элементам множества X – единицы и нули, то такая сеть называется булевой или детерминированной. Элементы множества X при этом называются двоичными (релейными) компонентами сети. Определение: ориентированная релейно-стохастическая сеть – , считается заданной если одновременно с множествами и заданы множества весовых коэффициентов и причем и – это вероятности независимых событий и , находятся в пределах: , . Определение: если в сети или от узла к узлу можно провести хотя бы одну непрерывную цепь, составленную из последовательно соединенных ребер, взятых в любой последовательности так, что конец предыдущего ребра в цепи соединяется с началом последующего, то считается, что узел связан с узлом . Однако это не значит, что узел связан с узлом если только ребра принадлежащие цепи являются ненаправленными или же если данный граф является неориентированным. Вероятность сложного события принимает значение “единица”, если полюсы и при заданном наборе независимых двоичных компонент образуют связанную пару. Вероятность сложного события может принимать значения от нуля до единицы. Обратимся к общему случаю , когда релейно-стохастическая сеть имеет произвольную структуру и различные значения надежности компонент, и поставим задачу оценки надежности сети между произвольной парой узлов, то есть оценим величину . Положим, что надежность равна единице. Пронумеруем элементы множества числами натурального ряда: . Компоненты релейно-стохастической сети , где и , могут пребывать в одном из двух возможных состояний, то есть в нулевом и единичном . Обозначим , тогда и пусть задает одно из возможных состояний компонент, а именно: , где . Тогда вероятность каждого из возможных состояний сети будет определяться следующим образом: , где , таким образом, поскольку является полной группой несовместных событий, то , . Определим переключательную функцию через величину проводимости сети между вершинами и для набора r. Для проводящих наборов соответствующие функции примем равными единице, а для непроводящих – нулю. Каждой паре вершин графа, таким образом, сопоставляется общая функция проводимости (соответствующая совершенной дизъюнктивной нормальной форме при задании сети в виде булевой функции): , где – наборы, для которых функция равна единице, а – число таких наборов ( ). Учитывая это, вероятность проводимости сети между узлами и определится формулой: ,(1.1) где . Составление формулы (1.1) для конкретных сетей и последующее ее решение является, в общем случае, практически единственным точным численным методом оценки величины надежности релейно-стохастической сети между произвольной парой узлов. Как составление, так и решение формулы (1.1) – исключительно трудоемкий процесс, поскольку в ее основе лежит перебор всех состояний системы. Решение же данной формулы с использованием ЭВМ при времени выполнения операции умножения двух чисел, порядка , и состоящей из ненадежных компонент составит около 50 часов, а для сети с почти тысячу лет! 1.2 Приближенные методы анализа структурной надежности 1 .2.1 Метод разложения Несколько менее трудоемким является метод, основанный на разложении структуры сети относительно какого-нибудь ее элемента (метод разложения Шеннона ‑ Мура). Идея этого метода заключается в том, чтобы свести анализируемую структуру к последовательно-параллельным соединениям [2] и тем самым избежать полного перебора состояний. Для примера рассмотрим сеть простейшей структуры в виде мостика (рисунок 1.1). Рисунок 1.1. Метод разложения Для простоты положим, что узлы этой сети идеально надежны, а ветви имеют конечную надежность рi, i = . Нумерация ветвей приведена на рисунке. Проделаем с элементом под номером 5 (“ перемычка ” мостика) два опыта – “ короткого замыкания ”, соответствующий исправному состоянию элемента, и “ холостого хода ”, соответствующий его неисправному состоянию. Если перемычка находится в исправном состоянии, что случается с вероятностью p5, то соединяемые ею узлы можно “ стянуть ” в смысле надежности (рисунок 1.1) и сеть будет иметь вид двух последовательно соединенных и параллельно включенных пар ветвей [3]. Если перемычка находится в неработоспособном состоянии, что случается с вероятностью 1 – p5, то оставшаяся сеть будет иметь вид параллельного соединения цепочек. Таким образом, мы “ разложили ” сеть относительно элемента 5, в результате чего получили две подсети с числом элементов на единицу меньше, чем в исходной сети. Поскольку обе подсети представляют собой последовательно-парал­лельные структуры, то можно сразу записать искомое выражение для вероятности связности сети относительно узлов r, l, используя для компактности обозначение : . В более сложных структурах может потребоваться неоднократное применение теоремы разложения. Так, на рисунке 1.2 показано разложение относительно элемента 7 (верхняя строка), а затем по элементу 8 (нижняя строка). Получившиеся четыре подсети имеют последовательно-параллельные структуры и больше не требуют разложений. Легко видеть, что на каждом шаге число элементов в получающихся подсетях уменьшается на единицу, а число подсетей, требующих дальнейшего рассмотрения удваивается. Поэтому описанный процесс в любом случае конечен, а число результирующих последовательно-параллельных структур составит 2m, где т — число элементов, по которым пришлось провести разложение. Трудоемкость этого метода можно оценить величиной 2m, что меньше трудоемкости полного перебора, но все еще неприемлемо для расчета надежности реальных сетей коммутации. Рисунок. 1.2. Последовательное разложение сети 1 .2.2 Метод сечений или совокупности путей Рассмотрим еще один метод расчета структурной надежности сетей. Предположим, что необходимо определить вероятность связности сети между заданной парой узлов A и B. Критерием исправной работы сети в данном случае является наличие хотя бы одного пути передачи информации между рассматриваемыми узлами. Предположим, что имеется список возможных путей в виде перечня элементов (узлов и направлений связи), входящих в каждый путь. В общем случае пути будут зависимы, поскольку любой элемент может входить в несколько путей. Надежность Rs любого пути s можно вычислить по формуле последовательного соединения , где pi s – надежность элемента i пути s. Искомая надежность зависит от надежности каждого пути и вариантов их пересечений по общим элементам. Обозначим надежность, которая обеспечивается первыми r путями, через . Добавление очередного (r + 1) пути, с надежностью , очевидно, приведет к увеличению структурной надежности, которая теперь будет определяться объединением двух событий: исправен хотя бы один из первых r путей или исправен (r + 1)-й путь. Вероятность наступления этого объединенного события с учетом возможной зависимости отказов (r + 1)-го и остальных путей ,(1.2) где – вероятность исправности хотя бы одного из первых r путей при условии, что исправен (r + 1)-й путь. Из определения условной вероятности следует, что при ее расчете вероятность исправной работы всех элементов, входящих в (r + 1)-й путь, необходимо положить равной единице. Для удобства дальнейших расчетов представим последний член выражения (1.2) в следующем виде: ,(1.3) где символ (¤) означает, что при перемножении показатели надежности всех элементов, входящих в первые r путей и общих с (r + l)-м путем, заменяются единицей. С учетом (1.3) можно переписать (1.2): ∆ ,(1.4) где ∆ – приращение структурной надежности при введении (r + 1) ‑ пути; ‑ вероятность того, что произойдет одновременный отказ первых r путей. Учитывая, что приращение надежности ∆Hr+1 численно равно уменьшению ненадежности ∆Qr+1 получаем следующее уравнение в конечных разностях: ∆ . (1.5) Легко проверить, что решением уравнения (1.5) является функция: (1.6) В случае независимых путей операция символического умножения совпадает с обычным умножением и выражение (1.6) дает коэффициент простоя системы, состоящей из параллельно включенных элементов. В общем случае необходимость учета общих элементов путей заставляет производить умножение согласно (1.6) в алгебраическом виде. При этом число членов в результирующей формуле с умножением на каждый очередной двучлен удваивается и окончательный результат будет иметь 2r членов, что эквивалентно полному перебору совокупности всех r путей. Например, при r = 10 число членов в окончательной формуле превысит 1000, что уже выходит за рамки ручного счета. С дальнейшим увеличением числа путей довольно быстро исчерпываются и возможности современных ЭВМ. Однако свойства введенной выше операции символического умножения позволяют существенно сократить трудоемкость расчетов. Рассмотрим эти свойства более подробно. Согласно операции символического умножения для показателя надежности pi любого элемента справедливо следующее правило: pi ¤ pi = pi (1.7) Напомним, что второй сомножитель (1.7) имеет смысл вероятности исправной работы i-го элемента при условии его исправности, которая, очевидно, равна единице. Для сокращения дальнейших выкладок введем следующее обозначение ненадежности i-го элемента: (1.8) С учетом (1.7) и (1.8) можно записать следующие простые правила преобразования выражений: 1. ; 2. ; ;(1.9) 3. ; 4. ; 5. ; Для примера использования этих правил при расчете надежности рассмотрим простейшую сеть связи, изображенную на рисунке 1.3. Буквы, стоящие у ребер графа, обозначают показатели надежности соответствующих линий связи. Узлы для простоты будем считать идеально надежными. Предположим, что для связи между узлами А и В можно использовать все пути, состоящие из трех и менее последовательно включенных линий, то есть следует учесть подмножество путей {μ} = { ab, cdf, cgb, ahf }. Определим приращение надежности, обеспечиваемое каждым последующим путем, по формуле (1.4) с учетом (1.6): ∆ ,(1.10) где аналогично (1.8). Рисунок.1.3 - Пример сети расчета на ограниченном подмножестве путей Рисунок 1.4 - Пример сети для расчета надежности по полной совокупности путей Применяя последовательно формулу (1.10) и правила символического умножения (1.9) к рассматриваемой сети, получаем: ∆ ; ∆ ; ∆ ; ∆ . При расчете последнего приращения мы использовали правило 4, которое можно назвать правилом поглощения длинных цепей короткими; в данном случае его применение дает b ¤ cgb = b. Если разрешено использование других путей, например пути cdhb, то не представляет труда рассчитать обеспечиваемое им приращение надежности ∆ . Результирующую надежность сети можно теперь вычислить как сумму приращений, обеспечиваемых каждым из рассмотренных путей: HR = ∆Hi (1.11) Так, для рассмотренного примера в предположении, что надежность всех элементов сети одинакова, то есть a = b = c = d = f = h = g = p, получаем: . При машинной реализации в основу расчета можно также положить формулу (1.5) ,с учетом того, что ∆ .(1.12) Таким образом, окончательное выражение, согласно формуле (1.5), можно записать в виде следующего рекуррентного соотношения: . (1.13) При начальном условии , на каждом последующем шаге из полученного ранее выражения для следует вычесть произведение надежности очередного пути на это же выражение, в котором показатели надежности всех элементов, входящих в путь , нужно положить равными единице. В качестве примера рассчитаем надежность сети, изображенной на рисунке 1.4, относительно узлов А и В, между которыми имеется 11 возможных путей передачи информации. Все расчеты сведены в таблицу 1.1: перечень элементов, входящих в каждый путь, результат умножения надежности данного пути на значение Qr, полученное при рассмотрении всех предыдущих путей, и результат упрощения содержимого третьего столбца по правилам (1.9). Окончательная формула для содержится в последн ей колонке, если ее читать сверху вниз. Таблица 1.1 Результаты расчета надежности сети, изображенной на рисунке 1.4 Номер Пути 1 - 2 - 3 4 5 - 6 - - - 7 - - - 8 - - - - 9 - - - - - 10 - - - - - 11 - - - - Для уменьшения объема вычислений не следует без необходимости раскрывать скобки; если промежуточный результат допускает упрощения (приведение подобных членов, вынесение за скобку общего множителя и так далее), их следует выполнить. Поясним несколько шагов расчета. Поскольку Q0 = 1 (при отсутствии путей сеть разорвана), то для Q1 из (1.13) . Делаем следующий шаг и, согласно (1.13), получаем: и так далее. Рассмотрим подробнее шаг, на котором учитывается вклад пути 9. Произведение показателей надежности составляющих его элементов, записанное во втором столбце таблицы 1.1, переносится в третий. Далее в квадратных скобках записана вероятность разрыва всех предыдущих восьми путей, накопленная в четвертом столбце (начиная с первой строки), с учетом правила (1.7), согласно которому показатели надежности всех элементов, вошедших в путь 9, заменяются единицами. Вклад четвертой, шестой и седьмой строк оказывается равным нулю по правилу 1. Далее выражение, стоящее в квадратных скобках, упрощается по правилам (1.9) следующим образом: . Аналогичным образом производится расчет относительно всех других путей. Использование рассматриваемого метода позволяет получить общую формулу структурной надежности, содержащую в рассмотренном случае всего 15 членов вместо максимального числа 211=2048, получающегося при непосредственном перемножении вероятностей отказов этих путей. При машинной реализации метода удобно представить все элементы сети в позиционном коде строкой бит и использовать встроенные булевы функции для реализации логических элементов преобразований (1.9). До сих пор рассматривались показатели структурной надежности сети относительно выделенной пары узлов. Совокупность таких показателей для всех или некоторого подмножества пар может достаточно полно характеризовать структурную надежность сети в целом. Иногда используется другой, интегральный, критерий структурной надежности. По этому критерию сеть считается исправной, если имеется связь между всеми ее узлами и задается требование на вероятность такого события. Для расчета структурной надежности по этому критерию достаточно ввести обобщение понятия пути в виде дерева, соединяющего все заданные узлы сети. Тогда сеть будет связана, если существует, по крайней мере, одно связывающее дерево, и расчет сводится к перемножению вероятностей отказа всех рассматриваемых деревьев с учетом наличия общих элементов. Вероятность отказа дерева s определяется аналогично вероятности отказа пути, то есть: , где pis – показатель надежности элемента i, входящего в дерево s; ns – число элементов в этом дереве. Рассмотрим для примера простейшую сеть в виде треугольника, стороны которого взвешены показателями надежности а, b, с соответствующих ветвей. Для связности такой сети достаточно существования, по крайней мере, одного из деревьев аb, bс, са. Используя рекуррентное соотношение (1.4), определяем вероятность связности этой сети H cb = ab + bca + cab. Если а = b = с = р, получаем следующее значение вероятности связности, которое легко проверить перебором: H cb = 3р2 – 2р3. Для расчета вероятности связности достаточно разветвленных сетей вместо перечня связывающих деревьев, как правило, удобнее пользоваться перечнем сечений {σ} которые приводят к потере связности сети по рассматриваемому критерию. Легко показать, что для сечения справедливы все введенные выше правила символического умножения, только вместо показателей надежности элементов сети в качестве исходных данных следует использовать показатели ненадежности q = 1 – p. Действительно, если все пути или деревья можно считать включенн ыми “ параллельно ” с учетом их взаимозависимости, то все сечения включены в этом смысле “ последовательно ”. Обозначим вероятность того, что в некотором сечении s нет ни одного исправного элемента, через . Тогда можно записать ,(1.14) где qis – показатель ненадежности элемента, входящего в пятое сечение. Вероятность Нcb связности сети можно тогда представить аналогично (1.6) в символическом виде: ,(1.15) где r – число рассматриваемых сечений. Другими словами, для того чтобы сеть была связна, необходимо, чтобы одновременно были исправны хотя бы по одному элементу в каждом сечении с учетом взаимной зависимости сечений по общим элементам. Формула (1.15) является в некотором смысле двойственной по отношению к формуле (1.6) и получается из последней заменой путей на сечения и вероятностей исправной работы на вероятности пребывания в состоянии отказа. Аналогично двойственным по отношению к формуле (1.13) является рекуррентное соотношение: Hr+1 = Hr – πr+1 ¤ Hr.(1.16) Рассчитаем для примера вероятность связности рассмотренной выше треугольной сети с набором сечений ab, bc, ca. Согласно (1.15) при начальном условии имеем: Hcd = ab – bca – cab, а при одинаковых показателях ненадежности элементов сети (a = b = c = q) получим: . Этот результат совпадает с ранее полученным по методу перечисления деревьев. Метод сечений можно, конечно, применять и для расчета вероятности связности сети относительно выделенной пары узлов, особенно в тех случаях, когда число сечений в рассматриваемой сети значительно меньше числа нулей. Однако наибольший эффект в смысле сокращения трудоемкости вычислений дает одновременное использование обоих методов. 1 .2. 3 Метод двухсторонней оценки При проектировании реальных сетей обычно отсутствует необходимость точного расчета надежности сети, так как исходные данные по надежности элементов задаются, как правило, с некоторой конечной точностью. Проектировщикам необходимо лишь убедиться в том, что надежность сети, с одной стороны, не ниже заданной и, с другой стороны, не имеет экономически необоснованного запаса. Другими словами, на практике достаточно гарантировать, что истинное значение надежности находится в некоторых пределах Hmin< < Hmax. Можно ожидать, что оценка надежности сети с заданной конечной точностью позволит сократить трудоемкость расчетов в тем большей мере, чем ниже требуемая точность оценки. Действительно, при расчете надежности по совокупности путей, добавление каждого следующего пути приводит к увеличению надежности, а при расчете по совокупности сечений добавление каждого следующего сечения приводит к уменьшению структурной надежности, что создает предпосылки для двусторонней оценки структурной надежности с гарантированной точностью по ограниченным наборам путей и сечений. Рассмотрим эту возможность более подробно. Обозначим через результат, полученный при перемножении вероятностей отказов первых r из общего числа n путей. Тогда с учетом следующего (r + 1) пути согласно (1.13) получим уточненную оценку : (1.17) Функция является монотонно неубывающей с возрастанием r и при дает точное значение . Промежуточные значения при можно рассматривать, как оценки снизу. Аналогично, исходя из формулы (1.15), можно получить монотонно не возрастающую последовательность , которую можно рассматривать, как последовательность оценок сверху. Характер зависимости и от r представлен на рисунке 1.5. Опыт показывает, что рассматриваемые зависимости при малых r меняются весьма круто, а с дальнейшим увеличением r очень медленно приближаются к общему пределу . Это свойство можно использовать для сокращения трудоемкости оценок надежности с заданной точностью. Действительно, для решения задачи достаточно последовательно просматривать пути μ, пока не выполнится условие , а затем просматривать сечения σ, пока не выполнится условие . Если для некоторого m окажется, что , то можно прекратить расчеты и принять решение, что в сети заложена излишняя избыточность. Если же для некоторого r окажется, что , то это значит, что требования к надежности сети не выполняются. Число требующих просмотра путей m и сечений r обычно гораздо меньше общего числа путей n и общего числа сечений k (m << n, k << r), чем и достигается сокращение трудоемкости оценки. Одновременно гарантируется, что истинное значение надежности сети лежит в заданных пределах, а именно: . Рисунок 1.5. Характер изменения оценок структурной надежности по совокупности путей и сечений Точность оценки может быть задана в виде допустимых отклонений от ис­тинного значения . В этом случае просмотр путей и сечений следует вести до тех пор, пока не выполнится условие . В частности, если , то условие прекращения расчетов имеет вид ,а в ка­честве оценки надежности следует принять следующую величину: . В ходе расчетов, решения о рассмотрении на следующем шаге очередного пути или сечения целесообразно принимать по критерию большего абсолютного приращения надежности по соответствующему параметру, то есть по m или r. Пример. Пусть необходимо оценить надежность сети, представленной графом на рисунке 1.6, с точностью H ± 0,01. Узлы сети идеально надежны. Линии, обозначенные буквами, имеют одинаковую надежность . Выпишем первые несколько путей и сечений, которые могут потребоваться для расчета: М' = { аbс, def, abhf, dgbc...}; S' = { ad, be, cf, age...}. Полные множества путей М и сечений S для рассматриваемого метода можно не выписывать. При необходимости, если на начальном подмножестве М', S' не удается достичь необходимой точности, эти подмножества можно будет расширить по ходу расчетов. Поскольку первые два пути из М' независимы, можно сразу записать начальную нижнюю оценку вероятности несвязности сети: . Переходя к оценке надежности, , получаем . Начальную верхнюю оценку надежности можно получить по первым трем независимым сечениям множества S': . (1.18) При рассмотрении сечений запись вида интерпретируется как наличие, по крайней мере, одного исправного элемента в сечении, поэтому при подстановке исходных данных в (1.18) получим: . Разница между полученными верхней и нижней оценками составляет 0.044, что больше 0.02, поэтому необходимо продолжить расчет. Добавление следующего пути дает большее абсолютное приращение надежности, чем добавление следующего сечения. Поэтому вводим в рассмотрение очередной путь abhf из множества М' согласно формуле (1.17): . Отсюда получаем очередную оценку надежности снизу . Убеждаемся, что заданная точность еще не достигнута и добавление очередного пути снова даст большее абсолютное приращение надежности, поэтому вводим следующий путь dgbc из множества М' для уточнения нижней границы надежности: , что соответствует . Разница между верхней и нижней оценками надежности теперь составляет: , что позволяет прекратить расчеты, так как заданная точность H ± 0,01 достигнута. В качестве оценки надежности рассматриваемой сети принимаем среднеарифметическое с гарантией, что . При этом из полного множества, включающего девять сечений и восемь путей, нам удалось ограничиться рассмотрением всего трех сечений и четырех путей. Рисунок 1.6. - Пример сети для двусторонней оценки надежности Для разветвленных сетей связи использование предлагаемого метода позволяет значительно сократить трудоемкость расчетов, по сравнению с методом полного перебора путей или сечений, а также гарантирует любой заданный уровень точности, в оценке вероятности события – сеть связанна. 1 .2.4 Метод статистической оценки структурной надежности Широко распространенным методом оценки надежности сложных технических систем является метод статистических испытаний. Однако для получения статистически достоверных результатов, особенно при высокой исходной надежности элементов системы и ее большой структурной избыточности, требуются значительные затраты машинного времени. Опыт показывает, что основные затраты времени при статистических испытаниях сложной системы сопряжены с проверкой ее работоспособности в каждой реализации [6]. При высокой исходной надежности pi элементов или большой структурной, избыточности, характерной для разветвленных сетей коммутации, проверка на работоспособность подавляющего большинства реализации дает положительный результат, что обусловливает их ма лую информативность. Поэтому возникает естественное желание найти некоторое преобразование сети, позволяющее искусственно уменьшить исходную надежность ее элементов, чтобы быстрее набрать необходимую статистику отказов и получить обратное преобразование, позволяющее пересчитывать получаемые результаты на реальные показатели надежности элементов сети. Покажем, что такая возможность действительно существует. Назовем разрезом подмножество элементов системы, удаление которых приводит к потере работоспособности. Рассмотрим некоторый разрез u, в который входит ровно z элементов. Частота выпадения такого разреза при статистических испытаниях стремится по ходу испытаний к ее вероятности : . Если обозначить через N общее число элементов сети, то вероятность Ри можно записать в виде: . Изменим исходные показатели надежности системы таким образом, чтобы каждый сомножитель второго произведения увеличился в γ раз. Другими словами, вместо элемента с надежностью pj введем элемент с надежностью p'j такой, чтобы удовлетворялось условие: (1.19); Тогда надежность нового элемента будет определяться формулой: .(1.20) Если произвести преобразование (1.19) для всех элементов сети, то вероятность выпадения разреза u в процессе испытаний изменится и составит: ; Введем коэффициент увеличения частоты выпадания разреза (1.21) тогда, подставляя в (1.21) старое и новое значения частоты выпадания разреза u, получим: . Если в разрез u входит ровно z элементов, то: , где второй сомножитель является константой для исходной системы. Отсюда следует, что предлагаемое преобразование показателей надежности не приводит к нарушению относительной частоты появления разрезов фиксированного веса z, так как коэффициент убыстрения для всех этих разрезов одинаков. Однако, относительная частота появления разрезов веса z + w, по сравнению с разрезами веса z, увеличивается в раз. Поэтому в ходе статистических испытаний преобразованной системы можно набрать достаточную статистику по разрезам большего веса, вероятность появления которых в исходной системе бывает обычно очень малой. Пересчет вероятности появления разреза u из преобразованной системы в исходную производится в соответствии с (1.21): (1.22) Для выполнения обратного преобразования (1.22) кроме факта отказа системы необходимо фиксировать и вес z соответствующего разреза. Из (1.22) следует, что каждый случай появления разреза u с весом z в преобразованной системе соответствует случаям появления такого же разреза в исходной системе. При этом если; в преобразованной системе за время испытаний произошло m отказов, то для исходной системы эквивалентное число отказов будет выражаться следующим выражением: , где – число элементов, вышедших из строя при i-м отказе системы. При возникновении очередного отказа m в преобразованной системе оценки надежности Рm исходной системы уточняются в соответствии с выражением: , где – общее число просмотренных реализации состояний преобразованной системы. Возникает вопрос, каким следует выбирать параметр преобразования γ для максимального убыстрения процесса статистических испытаний конкретной системы? Из (1.20) следует, что при γ = 1 изменение исходной надежности не происходит и убыстрение отсутствует. Если выбрать γ слишком большим, то в преобразованной системе будут в основном возникать разрезы большого веса, не характерные для исходной системы, причем их вклад в результирующую надежность при больших z в соответствии с (1.22) будет невелик. Поэтому параметр γ следует выбирать таким образом, чтобы максимизировать вероятность возникновения наиболее “ вероятных ” разрезов. Рассмотрим этот вопрос более подробно. Для простоты положим, что показатели надежности всех элементов системы одинаковы и равны р. Обозначим через P(z) вероятность возникновения отказовых состояний веса z. Очевидно, что вероятность потери работоспособности системы тогда будет: .(1.23) Обыч но для реальных систем значение достаточно плавно меняется с увеличением веса разреза, поэтому в качестве наиболее вероятного разреза можно выбрать класс разрезов среднего веса. . Для надежных систем в выражении (1.23) можно пренебречь всеми членами, кроме первого ненулевого, соответствующего минимальному разрезу веса , который и будет наиболее вероятным. Таким образом, задача состоит в том, чтобы максимизировать коэффициент убыстрения для наиболее вероятного разреза, т. е. найти максимум функции при , , : .(1.24) Из условия получаем оптимальное значение .(1.25) Подставляя выражение (1.25) в (1.20), нетрудно убедиться, что оптимальное значение соответствует пересчитанному значению надежности элемента системы . Другими словами, для максимального убыстрения процедуры статистических испытаний необходимо таким образом пересчитать надежность элементов системы, чтобы средний вес отказов в преобразованной системе соответствовал весу наиболее вероятного разреза. Убыстрение темпа набора статистики отказов в соответствии с (1.24), когда , составит: . Так, для системы с параметрами p = 0,99, N = 20, z0 = 3 время испытаний можно сократить приблизительно в 150 раз для достоверности получаемых результатов не хуже, чем в случае прямого набора статистики отказов системы. 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУ КТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ МЕТОДОМ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 2.1 Критерии оценки структурн ой надежности методом статистического моделирования Современные сети коммутации имеют весьма сложную структуру [7]. Прежде всего, необходимо сформулировать критерий отказа сети. Через сеть обменивается информацией большое число пар абонентов, причем часто требуется, чтобы вероятность наличия связи между корреспондентами выделенной пары (r, l) была не менее заданной Рrl. Под наличием связи понимается существование, по крайней мере, одного исправного пути между соответствующими узлами. Конечно, в сложной сети наличие исправного пути еще не гарантирует немедленного установления соединения, так как элементы этого пути могут быть заняты для обмена информацией других корреспондентов. Однако, если предположить, что термин “наличие связи” относится только к информации высшей категории (доля которой в реальных сетях обычно весьма мала) и элементы любого исправного пути способны обеспечить обмен этой информацией в интересах всех корреспондентов, которые им могут воспользоваться, то возникает возможность рассматривать все пары корреспондентов независимо с точки зрения наличия связи между ними. В элементах сети, производительность которых недостаточна для обслуживания суммарной нагрузки высшей категории, можно предусмотреть большее число s рабочих компонентов. Таким образом, сеть обладает заданной надежностью, если вероятность наличия связи или, как говорят, вероятность связности Hrl для каждой пары узлов не менее заданной Рrl. В этих условиях расчет структурной надежности сети сводится к расчету вероятности связности между узлами. Следующим критерием оценки структурной надежности является интегральный критерий. По этому критерию сеть считается исправной (связной), если имеется связь между всеми ее узлами и задается требование на вероятность такого события. Последний критерий как раз и используется при оценке структурной надежности сети методом статистического моделирования. 2.2 Разр аботка алгоритма расчета структурной надежности 2.2.1 Алгоритм расчета структурной надежности сети связи методом статистического моделирования Опишем сначала принцип расчета структурной надежности сети методом статистического моделирования [4]. Сеть связи задают в виде вероятностной матрицы смежности , где – элемент матрицы, отражающий величину надежности линии связи между узлом и узлом , а – коэффициент готовности данной линии связи . В свою очередь коэффициент готовности может быть определен по следующей формуле: (2.1) где – время наработки на отказ, – среднее время восстановления. Производится независимых испытаний, каждое из которых можно условно разделить на два этапа. На первом этапе вырабатывают независимых случайных, равномерно распределенных в интервале чисел . Затем, значения последовательно сравниваются с величинами по следующему алгоритму: если – элемент сети отказал, результат равен нулю; если – элемент сети находится в исправном состоянии, результат равен единице. Результаты сравнения записываются в матрицу , . На втором этапе производится проверка структуры сети, которая описана матрицей , на связность. Если сеть связна, то исход испытания относится к числу благоприятных . Результатом оценки структурной надежности сети является значение – отношение числа благоприятных исходов к общему числу испытаний. Проверка сети на связность может осуществляться, например, на основе процедуры “соединения”. Ее суть заключается в следующем. На анализируемой сети выбирается произвольный узел. Далее находят смежные ему узлы и соединяют с ним. Это происходит до тех пор, пока сеть не представится в виде одного узла – “точки” (в случае если, сеть связана) или множества узлов (если сеть не связана). Разработанный на основе всего выше изложенного алгоритм программы, в общем виде, отобразим на рисунке 2.1. Опишем с начала переменные, используемые в этом алгоритме: i, e и j – переменные используемые в циклах типа for – next основной процедуры расчета надежности сети; PlasResult – хранит число благоприятных исходов; x( ) – динамический массив, равномерно распределенных в интервале (0, 1) чисел; Nnoi – хранит текущий номер испытания; maxNnoi – хранит общее число испытаний; PP – хранит значение вероятности события – сеть связна; Imeny – хранит номер случайно выбранного узла; S( ) – динамический массив, для хранения номеров смежных узлов; Nnew – хранит информацию о наличии новых смежных вершин; sngStartWork(1, 2) – массив дат начала и конца расчета надежности сети; sngStartWorkSEC – хранит число секунд расчета надежности сети; bar – промежуточная переменная для хранения текущего номера испытаний. Рисунок 2.1 – Алгоритм расчета структурной надежности сети Отобразим более подробно алгоритмы тех процедур, которые непосредственно участвуют в определении события – сеть связна. Алгоритмы этих процедур разместим в порядке их вызова основной программой расчета структурной надежности сети связи методом статистического моделирования. Порядок вызова этих процедур и краткое описание их задачи сведем в таблицу 2.1. Таблица 2 .1 – Процедуры определения связности сети Имя процедуры Задача процедуры VektStrok Nnew, Imeny, S, A Соединение смежных узлов SvjazNet Imeny, A, p Проверка на единичность полученной вектор-строки FinishAnswer A, PlasResult, Imeny, p, S, Nnew Вынесение решения о связности сети, проверка наличия новых смеж­ных узлов для формирования нового массива смежных узлов Рисунок 2.2 – Алгоритм процедуры “ VektStrok ” Рисунок 2.3 – Алгоритм процедуры “ SvjazNet ” Рисунок 2.4 – Алгоритм процедуры “ FinishAns wer ” 2.2.2 Алгоритм интерфейсной части программы расчета надежности сети методом статистического моделирования Приведем рисунок алгоритма программы интерфейса. Нет Да 2.3 Разработка программы расчета структурной надежности методом статического моделирования 2.3.1 Разработка расчетной части программы расчета структурной надежности сети Option Explicit Dim A (200, 200) As Single, p As Integer Public maxNnoi As Single, flgstopuser As Boolean Private Sub firstStepp (A( ) As Single, x( ) As Single) Dim n As Integer Dim i As Integer Dim j As Integer n = 1 For i = 1 To ((FrmSSN.kolvouzlov) - 1) '4 For j = i + 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) '5 If A (i, j) > 0 Then If x (n) < A (i, j) Then A (i, j) = 1 Else A (i, j) = 0 End If n = n + 1 End If A (j, i) = A (i, j) Next j Next i End Sub Private Sub VektStrok (Nnew, Imeny As Integer, S( ) As Integer, A( ) As Single) Dim k As Integer Dim j As Integer For k = 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) If S (k) > 0 Then For j = 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) A (Imeny, j) = A (Imeny, j) + A (k, j) If A (Imeny, j) > 1 Then A (Imeny, j) = 1 End If Next j End If Next k Nnew = 0 End Sub Private Sub SvjazNet (Imeny As Integer, A( ) As Single, p As Integer) Dim j As Integer p = 1 For j = 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) If A (Imeny, j) = 0 Then p = 0 Exit Sub End If Next j End Sub Private Sub FinishAnswer (A( ) As Single, PlasResult As Integer, Imeny As Integer, p _ As Integer, S() As Integer, Nnew As Integer) Dim j As Integer Dim Pm (1 To 6) As Integer Dim Nbg As Integer, nUlvekt As Integer If p <> 0 Then PlasResult = PlasResult + 1 Exit Sub End If Nbg = 0 Nnew = 0 nUlvekt = 0 For j = 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) If A (Imeny, j) = 1 Then Pm (j) = j Else: nUlvekt = nUlvekt + 1 End If Next j If nUlvekt = (FrmSSN.kolvouzlov) Then Exit Sub End If For j = 1 To (FrmSSN.kolvouzlov) If Pm (j) <> S (j) Then S (j) = Pm (j) Nnew = Nnew + 1 End If Next j End Sub Private Sub FormirNLmassWork ( ) Dim initm As Integer For initm = 1 To FrmSSN.kolvolin FrmSSN.numUZmu initm, FrmSSN.kolvouzlov, 2, na1, na2 A (na1, na2) = FrmSSN.UvmLN (initm) A (na2, na1) = A (na1, na2) Next initm End Sub Public Sub cmdrasch_workmod ( ) Dim i As Integer, j As Integer Dim PlasResult As Integer, e As Integer Dim x( ) As Single, C As Integer Dim Nnoi As Integer Dim PP As Currency, Imeny As Integer Dim S ( ) As Integer Dim Nnew As Integer Dim sngStartWork (1, 1 To 2) As Date Dim sngStartWorkSEC As Single, bar As Integer frmBrWk.PrgBarWSind.Min = 0: frmBrWk.PrgBarWSind.Max = 100 frmBrWk.PrgBarWSind.Visible = False frmBrWk.LblSwrE(1).Caption = 0 PlasResult = 0 ReDim Preserve x (FrmSSN.kolvolin) ReDim Preserve S (FrmSSN.kolvouzlov) Randomize For Nnoi = 1 To maxNnoi DoEvents If MdlWorkSpase.flgstopuser = True Then Exit For If Nnoi = 1 Then sngStartWork(1, 1) = Now sngStartWorkSEC = Timer frmBrWk.LblSwrE(1).Caption = sngStartWork(1, 1) End If For e = 1 To FrmSSN.kolvolin x (e) = Rnd Next e firstStepp A, x'1 Imeny = (((FrmSSN.kolvouzlov) - 1) * Rnd) + 1 S (Imeny) = Imeny For j = 1 To FrmSSN.kolvouzlov If A (Imeny, j) = 1 Then S (j) = j End If Next j VektStr: VektStrok Nnew, Imeny, S, A'2 SvjazNet Imeny, A, p'3 FinishAnswer A, PlasResult, Imeny, p, S, Nnew'4 If Nnew <> 0 Then GoTo VektStr End If For i = 1 To FrmSSN.kolvouzlov S (i) = 0 For j = 1 To FrmSSN.kolvouzlov A (i, j) = 0 Next j Next i bar = Nnoi frmBrWk.PrgBarWSind.Value = ((bar / maxNnoi) * 100) frmBrWk.PrgBarWSind.Visible = True Next Nnoi If MdlWorkSpase.flgstopuser = True Then Exit Sub PP = (PlasResult / maxNnoi) sngStartWorkSEC = (Timer - sngStartWorkSEC) sngStartWork (1, 2) = Now: frmBrWk.LblSwrE(0).Caption = sngStartWork(1, 2) UserFormVorkClosed sngStartWorkSEC, maxNnoi, PP, sngStartWork End Sub Private Sub UserFormVorkClosed (sngStartWorkSEC, maxNnoi, PP, sngStartWork) Dim work As Integer, TimeWork As String Dim bufchench1 As Date, bufchench2 As Currency If sngStartWork (1, 1) <> sngStartWork (1, 2) Then If (sngStartWork (1, 2) - sngStartWork (1, 1)) > sngStartWorkSEC _ And (sngStartWork (1, 2) - sngStartWork (1, 1)) < 1 Then GoTo 12 bufchench1 = (sngStartWork(1, 2) - sngStartWork(1, 1)) TimeWork = Str(bufchench1) Else 12: bufchench2 = sngStartWorkSEC TimeWork = Str (0) & Str (bufchench2) & " секунды" End If work = MsgBox("Расчет структурной надежности закончен !" & vbCrLf & Chr$(13) & "Число испытаний : " & maxNnoi & vbCrLf & "Вероятность связности : " & PP & vbCrLf & "Расчет длился около : " & TimeWork, vbInformation + vbOKOnly, " ") sngStartWork(1, 1) = 0: sngStartWork(1, 2) = 0 sngStartWorkSEC = 0: frmBrWk.PrgBarWSind.Value = 0 Unload frmBrWk End Sub 2.3 .2 Разработка интерфейсной части программы расчета структурной надежности сети Интерфейсная часть программы состоит из четырех частей, а именно: · первая, основная часть, располагается в файле формы основного окна “ FrmSSN ”; · следующая часть располагается в файле формы окна расчета структурной надежности “ frmBrWk ”; · третья часть программы находится в файле формы окна конфигурирования координатной сетки “ FrmPrWeb ”; · четвертая, последняя, часть программы – в файле формы окна ввода числовой характеристики выбранной линии “ FrmNwORsZ ”. Приведем листинги данных частей, интерфейсной части программы расчета структурной надежности сети, в этом же порядке. Первая часть Option Explicit Public kolvouzlov As Integer, needFRsave As Boolean Public kolvolin As Integer Dim znak As Boolean, zamok As Boolean Dim x1 As Integer, y1 As Integer Dim x2 As Integer, y2 As Integer Dim MasKoLuZv(1 To 200, 1 To 5) As Single Dim keeCH As Boolean Dim deletealluz As Boolean, deletealllinsv As Boolean Dim keeAB As Boolean, testimonial As Boolean Dim testNyn As Boolean, change As Boolean Dim mlinesSV(1 To 400, 1 To 10) As Single, SFALNAME As String Const myORno As String = "sns" Dim zapros As Boolean Public poweb As Boolean Public shwebx As Single, shweby As Single Public bJampWeb As Boolean Private Sub svayzy (x1, x2, y1, y2, iduzla, Index, mlinesSV, kolvolin) Dim i As Integer, j As Integer On Error GoTo metSVx If deletealllinsv = True And kolvolin > 0 Then FrmSSN.Enabled = False FrmSSN.MousePointer = 3 For i = 1 To kolvolin For j = 1 To 10 mlinesSV(i, j) = 0 Next j: Next i kolvolin = 0 Else For i = 1 To kolvolin If mlinesSV(i, 1) = 0 Then mlinesSV(i, 1) = iduzla: mlinesSV(i, 2) = Index mlinesSV(i, 3) = x1: mlinesSV(i, 4) = y1 mlinesSV(i, 5) = x2: mlinesSV(i, 6) = y2 mlinesSV(i, 7) = 0 mlinesSV(i, 8) = 0: mlinesSV(i, 9) = 0 '-номера вершин (новые) mlinesSV(i, 10) = 0 '-вес линии Exit Sub End If Next i End If FrmSSN.Enabled = True FrmSSN.MousePointer = 0 brcoutSVX: Exit Sub metSVx: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutSVX End Sub Private Sub LinColorsv (NuMl As Integer, LcolorS, mlinesSV) On Error GoTo HTYH Select Case mlinesSV(NuMl, 7) Case Is = 0 LcolorS = vbBlue Case Is = 1 LcolorS = vbRed Case Is = 2 LcolorS = RGB(210, 0, 210) End Select HTYH: End Sub Private Sub CmdBk_Click ( ) Dim nnoN As Integer CmdWORKsch.Enabled = False Cmd1.Visible = True Cmd2.Visible = True keeAB = False For nnoN = 1 To kolvouzlov nnOuzN((MasKoLuZv(nnoN, 1))).Enabled = False Next nnoN CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = False Frame1.Enabled = True Frame1.Caption = ("План сети") End Sub Private Sub CmdFwd_Click ( ) CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = True If keeAB = False Then Frame1.Caption = ("Параметры") Cmd1.Visible = False Cmd2.Visible = False keeAB = True If change = True Or change = False Then TestNet testNyn End Sub Private Sub TestNet (testNyn) '-проверка связанных узлов Dim tuZnSvYnOk As Integer, nuzysy As Integer On Error GoTo metTNx If change = False And kolvouzlov = 0 Then GoTo 101 For tuZnSvYnOk = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1) > 0 And MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 4) >= 1 Then nuzysy = nuzysy + 1 End If Next tuZnSvYnOk If nuzysy = kolvouzlov And nuzysy > 1 Then testNyn = True For tuZnSvYnOk = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1) > 0 Then nnOuzN(MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1)).Move (MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 2) – _ (nnOuzN(MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1)).Width / 2)), (MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 3) – – (nnOuzN(MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1)).Height / 2)) nnOuzN(MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1)).Visible = True: nnOuzN(MasKoLuZv(tuZnSvYnOk, 1)).Enabled = True End If Next tuZnSvYnOk change = False Else 101: nuzysy = 0 nuzysy = MsgBox(" ВЫ допустили ошибку. Данная сеть НЕ связна !!! " _ & vbCrLf & vbCr & " Это не позволит вам ввести характеристики сети" _ & vbCrLf & " Для исправления ошибки нажмите : << Назад >>" _ , vbCritical + vbOKOnly, " Проверка связности сети ") Frame1.Enabled = False CmdFwd.Enabled = False End If brcoutTN: Exit Sub metTNx: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutTN End Sub Private Sub CmdWEB_Click ( ) Dim Wsetki As Single, Hsetki As Single Dim i As Integer, j As Integer Dim shag As Boolean, LcolorS As Double Const webxy As Single = 201 On Error GoTo metWEBx If poweb = False Then shwebx = webxy shweby = shwebx End If If bJampWeb = True And keeCH = True Then shag = True: GoTo 7 ElseIf bJampWeb = True And keeCH = False Then shag = False: GoTo 7 End If If keeCH = False Then 8: Picture1.DrawStyle = 2 For Wsetki = (shwebx) To (Picture1.Width) Step (shwebx) Picture1.Line ((Wsetki), 1)-((Wsetki), (Picture1.Height - 1)) Next Wsetki For Hsetki = (shweby) To (Picture1.Height) Step (shweby) Picture1.Line (1, Hsetki)-((Picture1.Width - 1), Hsetki) Next Hsetki keeCH = True Else '*перерисовка линий S-T* 7: Picture1.DrawStyle = 6 Picture1.Cls For i = 1 To kolvolin If mlinesSV(i, 1) <> 0 Then LinColorsv i, LcolorS, mlinesSV '- определение цвета линии Picture1.Line ((mlinesSV(i, 3)), (mlinesSV(i, 4)))-((mlinesSV(i, 5)), _ (mlinesSV(i, 6))), LcolorS End If '*перерисовка линий E-D* Next i If shag = True Then GoTo 8 keeCH = False End If Picture1.DrawStyle = 6 brcoutWEB: Exit Sub metWEBx: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutWEB End Sub Private Sub Cmd1_Click ( ) '-уменьшение узла Dim ti As Integer, tip As Integer On Error GoTo metGGG If Optuzel.Value = False Then Exit Sub: Picture1.AutoRedraw = False: Picture1.Enabled = False For ti = Pct1.lBound To kolvouzlov If (Pct1(0).Width) > 402 Then '-мин размер для индекса=400 If ti > 0 Then tip = MasKoLuZv(ti, 1) Else tip = ti Pct1(tip).Visible = False Pct1(tip).Width = (Pct1(0).Width - 20) Pct1(tip).Height = (Pct1(0).Height - 20) If ti <> 0 Then Pct1(tip).Left = (Pct1(tip).Left + 10) Pct1(tip).Top = (Pct1(tip).Top + 10) Pct1(tip).Visible = True End If End If Next ti Picture1.AutoRedraw = True: Picture1.Enabled = True brcoutGGG: Exit Sub metGGG: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutGGG End Sub Private Sub Cmd2_Click ( ) '-увеличение узла Dim i As Integer, pip As Integer On Error GoTo metTYP If Optuzel.Value = False Then Exit Sub: Picture1.AutoRedraw = False: Picture1.Enabled = False For i = 0 To kolvouzlov If (Pct1(0).Width) < 700 Then If i > 0 Then pip = MasKoLuZv(i, 1) Else pip = i Pct1(pip).Visible = False Pct1(pip).Width = (Pct1(0).Width + 20) Pct1(pip).Height = (Pct1(0).Height + 20) If i <> 0 Then Pct1(pip).Left = (Pct1(pip).Left - 10) Pct1(pip).Top = (Pct1(pip).Top - 10) Pct1(pip).Visible = True End If End If Next i Picture1.AutoRedraw = True: Picture1.Enabled = True brcoutTYP: Exit Sub metTYP: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutTYP End Sub Private Sub CmdWORKsch_Click ( ) Dim parallyn As Integer, zn As Integer Dim zun As Integer Dim ikf As Integer On Error GoTo metBRsy If testimonial = True Then zn = 0 For parallyn = 1 To kolvolin If mlinesSV(parallyn, 10) > 0 And mlinesSV(parallyn, 8) > 0 _ And mlinesSV(parallyn, 9) = 0 Then For ikf = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(ikf, 1) > 0 And MasKoLuZv(ikf, 1) = mlinesSV(parallyn, 2) Then mlinesSV(parallyn, 9) = MasKoLuZv(ikf, 5) Exit For End If Next ikf ElseIf mlinesSV(parallyn, 10) > 0 And mlinesSV(parallyn, 8) = 0 _ And mlinesSV(parallyn, 9) > 0 Then For ikf = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(ikf, 1) > 0 And MasKoLuZv(ikf, 1) = mlinesSV(parallyn, 1) Then mlinesSV(parallyn, 8) = MasKoLuZv(ikf, 5) Exit For End If Next ikf ElseIf mlinesSV(parallyn, 10) > 0 And mlinesSV(parallyn, 8) = 0 _ And mlinesSV(parallyn, 9) = 0 Then For ikf = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(ikf, 1) > 0 And MasKoLuZv(ikf, 1) = mlinesSV(parallyn, 1) Then mlinesSV(parallyn, 8) = MasKoLuZv(ikf, 5) ElseIf MasKoLuZv(ikf, 1) > 0 And MasKoLuZv(ikf, 1) = mlinesSV(parallyn, 2) Then mlinesSV(parallyn, 9) = MasKoLuZv(ikf, 5) End If Next ikf End If If mlinesSV(parallyn, 8) > 0 And mlinesSV(parallyn, 9) > 0 _ And mlinesSV(parallyn, 10) > 0 Then zn = zn + 1 Next parallyn zun = 0 For parallyn = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(parallyn, 5) <> 0 Then zun = zun + 1 Next parallyn If zn = kolvolin And zun = kolvouzlov Then Load frmBrWk frmBrWk.Show vbModal Exit Sub Else 247: zn = MsgBox(" Вы ввели НЕ все параметры сети. " & vbCrLf & _ " Проверьте ! ВСЕ ЛИ узлы пронумерованы " & vbCrLf & _ " Для ВСЕХ ЛИ линий вы ввели характеристики ?", _ vbCritical + vbOKOnly, _ " Ошибка ввода числовых характеристик сети !") Exit Sub End If Else GoTo 247 End If brcoutZZ: Exit Sub metBRsy: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutZZ End Sub Private Sub Form_Load ( ) On Error GoTo metLFM FrmSSN.MousePointer = vbArrow Picture2.Visible = True keeCH = False bJampWeb = False deletealluz = False deletealllinsv = False CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = False CmdWORKsch.Enabled = False keeAB = False testNyn = False change = False testimonial = False needFRsave = False zapros = False poweb = False '&&& начальная установка подменю mnuClose.Enabled = False mnuSave.Enabled = False mnuSaveAs.Enabled = False mnuweb.Enabled = False mnuwebYN.Checked = False mnuWBconf.Enabled = False '&&& Picture1.Visible = False: Frame1.Visible = False Cmd1.Visible = False: Cmd2.Visible = False CmdWEB.Enabled = False brcoutLFM: Exit Sub metLFM: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutLFM End Sub Private Sub mnuClose_Click ( ) Dim emss As Integer On Error GoTo metClDf If needFRsave = True Then emss = MsgBox(" Вы хотите сохранить внесенные изменения ?",_ vbExclamation + vbYesNo, " Закрытие файла ") If emss = vbYes Then mnuSave_Click End If SFALNAME = "" Picture2.Visible = True: Picture1.Visible = False Frame1.Visible = False: Cmd1.Visible = False Cmd2.Visible = False: CmdWEB.Visible = False Opt1.Value = True: CmdWORKsch.Enabled = False zapros = False poweb = False mnuOpen.Enabled = True deletealluz = True: deletealllinsv = True Picture1.Cls: svayzy 0, 0, 0, 0, 0, 0, mlinesSV, kolvolin NeWorKorrkolUZ 0, kolvouzlov, 0, 0, 0 LblLN(1).Caption = 0 LbluZ(1).Caption = 0 mnuNew.Enabled = True mnuClose.Enabled = False mnuSave.Enabled = False mnuSaveAs.Enabled = False mnuweb.Enabled = False mnuwebYN.Checked = False keeAB = False testimonial = False needFRsave = False CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = False brcoutDf: Exit Sub metClDf: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcoutDf End Sub Private Sub mnuExit_Click ( ) Dim emss As Integer If needFRsave = True Then emss = MsgBox(" Вы хотите сохранить внесенные изменения ?", _ vbExclamation + vbYesNo, " Завершение работы с программой ") If emss = vbYes Then mnuSave_Click End If Unload FrmSSN Set FrmSSN = Nothing End Sub Private Sub mnuNew_Click ( ) On Error GoTo metOUTsbA Picture2.Visible = False: Picture1.Visible = True Frame1.Visible = True: Cmd1.Visible = True Cmd2.Visible = True: CmdWEB.Visible = True mnuOpen.Enabled = False mnuNew.Enabled = False mnuClose.Enabled = True mnuSave.Enabled = True mnuSaveAs.Enabled = True mnuweb.Enabled = True deletealluz = False deletealllinsv = False testimonial = False needFRsave = False brcoutA0: Exit Sub metOUTsbA: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", _ vbCritical, "Error" GoTo brcoutA0 End Sub Private Sub mnuOpen_Click ( ) Dim ORnost As String, msNMF As Integer Dim nF As Integer Dim BREDpt As Boolean On Error GoTo metERSSst BREDpt = False mnuNew.Enabled = False mnuweb.Enabled = True deletealluz = False deletealllinsv = False cldfilfunk.Flags = cdlOFNHideReadOnly cldfilfunk.ShowOpen SFALNAME = cldfilfunk.FileName ORnost = Right$(SFALNAME, 4) If Len(SFALNAME) = 0 Then 564:mnuNew.Enabled = True mnuweb.Enabled = False Exit Sub End If If myORno = Right$(SFALNAME, 3) And 46 = Asc(Mid(ORnost, 1, 1)) Then FCnetR BREDpt cldfilfunk.FileName = "" If BREDpt = True Then GoTo 564 netUPload Else msNMF = MsgBox("Данный файл НЕ является файлом приложения SSN", _ vbCritical + vbOKOnly, " Не верный формат файла ") cldfilfunk.FileName = " " mnuNew.Enabled = True mnuweb.Enabled = False Exit Sub End If brcout77: Exit Sub metERSSst: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", _ vbCritical, "Error" GoTo brcout77 End Sub Private Sub netUPload ( ) Dim w As Integer On Error GoTo metERSS03 For w = 1 To kolvouzlov Load nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)) Load Pct1(MasKoLuZv(w, 1)) Pct1(MasKoLuZv(w, 1)).Move MasKoLuZv(w, 2) – – Pct1(MasKoLuZv(w, 1)).Width / 2, _ MasKoLuZv(w, 3) – Pct1(MasKoLuZv(w, 1)).Height / 2 Pct1(MasKoLuZv(w, 1)).Visible = True If MasKoLuZv(w, 1) > 0 Then nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Move (MasKoLuZv(w, 2) – – (nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Width / 2)), _ (MasKoLuZv(w, 3) – (nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Height / 2)) nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Visible = True nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Enabled = True End If If testimonial = True And MasKoLuZv(w, 5) > 0 Then nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Text = MasKoLuZv(w, 5) nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).BackColor = RGB(0, 250, 243) nnOuzN(MasKoLuZv(w, 1)).Locked = True End If Next w bJampWeb = True CmdWEB_Click bJampWeb = False Picture2.Visible = False: Picture1.Visible = True Frame1.Visible = True: Cmd1.Visible = True Cmd2.Visible = True: CmdWEB.Visible = True mnuClose.Enabled = True mnuSave.Enabled = True mnuSaveAs.Enabled = True mnuOpen.Enabled = False LbluZ(1).Caption = kolvouzlov LblLN(1).Caption = kolvolin If keeAB = True Then Cmd1.Visible = False Cmd2.Visible = False End If brcout3: Exit Sub metERSS03: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcout3 End Sub Private Sub FcnetR (Bpt As Boolean) Dim st0 As String, j As Integer Dim nF As Integer, nwwd As Integer Dim clermgs As String, st1 As String Dim stx As String On Error GoTo kasjakmet nF = FreeFile st1 = "777*NSN!& – _ &!SEV_*_ftAC*&&&*015401680161013101470146013600163046014101740162 _ 0174099016801610168011209901700*777" Open SFALNAME For Input As #nF Input #nF, st0 If st0 <> st1 Then clermgs = "Данный файл НЕ является файлом приложения SSN" GoTo 22 End If Input #nF, stx keeAB = CBool(stx) Input #nF, stx testimonial = CBool(stx) Input #nF, stx kolvouzlov = CInt(stx) For nwwd = 1 To kolvouzlov For j = 1 To 5 Input #nF, MasKoLuZv(nwwd, j) 'stx Next j Next nwwd '-конец ввода массива узлов Input #nF, stx Input #nF, stx kolvolin = CInt(stx) For nwwd = 1 To kolvolin For j = 1 To 10 If j = 10 Then Input #nF, mlinesSV(nwwd, j) mlinesSV(nwwd, j) = mlinesSV(nwwd, j) / 1000 Else Input #nF, mlinesSV(nwwd, j) 'stx End If Next j Next nwwd '- конец ввода массива линий 23: Close #nF Exit Sub kasjakmet: Select Case Err Case Is = 76 clermgs = " Путь " & SFALNAME & " НЕ найден " Case Is = 62 GoTo 23 Case Else clermgs = "Данный файл НЕ является файлом приложения SSN" End Select 22: nwwd = MsgBox(clermgs, vbInformation + vbOKOnly, " Ошибка чтения файла") Bpt = True GoTo 23 End Sub Private Sub mnuSave_Click ( ) If SFALNAME <> "" And needFRsave = True And zapros = False Then cldfilfunk.Flags = cdlOFNOverwritePrompt FCnetM ElseIf needFRsave = True Then mnuSaveAs_Click End If End Sub Private Sub mnuSaveAs_Click ( ) cldfilfunk.Flags = cdlOFNOverwritePrompt cldfilfunk.ShowSave SFALNAME = cldfilfunk.FileName If Len(SFALNAME) = 0 Then Exit Sub myNfkorr End Sub Private Function CheckNames (name As String) As Boolean Dim Result As Boolean Result = True If (InStr(name, "\")) Then Result = False If (InStr(name, "/")) Then Result = False If (InStr(name, ":")) Then Result = False If (InStr(name, ";")) Then Result = False If (InStr(name, "*")) Then Result = False If (InStr(name, """")) Then Result = False If (InStr(name, "?")) Then Result = False If (InStr(name, ">")) Then Result = False If (InStr(name, "<")) Then Result = False If (InStr(name, "|")) Then Result = False If (InStr(name, ",")) Then Result = False CheckNames = Result End Function Private Sub myNfkorr ( ) Dim chstras As String, snumpoint As Integer Dim rrr As String On Error GoTo 898 rrr = cldfilfunk.FileTitle If CheckNames(rrr) = False Or Len(rrr) = 0 Then 11:MsgBox " Недопустимое имя файла " zapros = True cldfilfunk.FileName = "" Exit Sub ElseIf 46 = Asc(Mid(rrr, 1, 1)) Then GoTo 11 End If chstras = Right$(SFALNAME, 4) If myORno <> Right$(SFALNAME, 3) And 46 = Asc(Mid(chstras, 1, 1)) Then Mid(SFALNAME, (Len(SFALNAME) - 2), 3) = myORno ElseIf myORno <> Right$(SFALNAME, 3) And 46 <> Asc(Mid(chstras, 1, 1)) Then If InStr(1, SFALNAME, ".") <> 0 Then SFALNAME = Left$(SFALNAME, (InStr(1, SFALNAME, ".") - 1)) SFALNAME = SFALNAME & ".sns" Else SFALNAME = SFALNAME & ".sns" End If End If FCnetM brcout: Exit Sub 898: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcout End Sub Private Sub FcnetM ( ) Dim st0 As String, j As Integer Dim nF As Integer, nwwd As Integer Dim clermgs As String On Error GoTo kasjakmet nF = FreeFile st0 = "777*NSN!& – _ &!SEV_*_ftAC*&&&*015401680161013101470146013600163046014101740162 _ 0174099016801610168011209901700*777" FrmSSN.Enabled = False FrmSSN.MousePointer = 11 Open SFALNAME For Output As #nF Write #nF, st0 Write #nF, CStr(keeAB) Write #nF, CStr(testimonial) Print #nF, CStr(kolvouzlov), For nwwd = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(nwwd, 1) > 0 Then Write #nF, For j = 1 To 5 Print #nF, MasKoLuZv(nwwd, j), Next j End If Next nwwd '-конец ввода массива узлов Write #nF, Write #nF, Print #nF, CStr(kolvolin), For nwwd = 1 To kolvolin If mlinesSV(nwwd, 1) > 0 Then Write #nF, For j = 1 To 10 If j = 10 Then Print #nF, (mlinesSV(nwwd, j) * 1000), Else Print #nF, mlinesSV(nwwd, j), End If Next j End If Next nwwd '- конец ввода массива линий Write #nF, needFRsave = False 23: Close #nF FrmSSN.Enabled = True FrmSSN.MousePointer = 0 Exit Sub kasjakmet: Select Case Err Case Is = 76 clermgs = " Путь " & SFALNAME & " НЕ найден " SFALNAME = "" Case Is = 62 GoTo 23 Case Is = 53 clermgs = " Требуемый файл был удален или перемещен " clermgs = clermgs & vbCrLf & " Используйте меню " & " Файл \ Сохранить как..." Case Else MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo 23 End Select nwwd = MsgBox(clermgs, vbInformation + vbOKOnly, _ " Ошибка сохранения файла") cldfilfunk.FileName = "" GoTo 23 End Sub Public Sub ZAPWEB ( ) If keeCH = False Then CmdWEB_Click Else CmdWEB_Click keeCH = False CmdWEB_Click End If End Sub Private Sub mnuWBconf_Click ( ) On Error GoTo 1111 Load FrmPrWeb FrmPrWeb.Show vbModal brt1: Exit Sub 1111: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brt1 End Sub Private Sub mnuwebYN_Click ( ) '-активизация/де активизация сетки Static webyes As Integer On Error GoTo metERSS01 webyes = webyes + 1 If webyes = 1 Then mnuwebYN.Checked = True: CmdWEB.Enabled = True mnuWBconf.Enabled = True Else webyes = 0 mnuwebYN.Checked = False: CmdWEB.Enabled = False mnuWBconf.Enabled = False End If brcout1: Exit Sub metERSS01: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcout1 End Sub Private Sub nnOuzN_GotFocus (Index As Integer) nnOuzN(Index).SelStart = 0 nnOuzN(Index).SelLength = 3 End Sub Private Sub nnOuzN_KeyPress (Index As Integer, KeyAscii As Integer) Dim messege0 As Integer, zapMuzElin As Integer On Error GoTo metERSS1 If Optlinswyazi.Value = True Or Opt1.Value = True Then Exit Sub If KeyAscii = 13 Then If KeyAscii = 13 And nnOuzN(Index).Locked = True Then Exit Sub If Val(nnOuzN(Index).Text) = 0 Or Not IsNumeric(nnOuzN(Index)) Then messege0 = MsgBox("Данный параметр НЕ может содержать буквенные или нуле­вые значения ", vbCritical + vbOKOnly, " Ошибка пользовательского ввода !!! ") Exit Sub Else nnOuzN(Index).Text = Val(nnOuzN(Index).Text) nnOuzN(Index).BackColor = RGB(0, 250, 243) nnOuzN(Index).Locked = True: nnOuzN(Index).Locked = True '- код присвоения нового номера узлу < и в м линий > For zapMuzElin = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(zapMuzElin, 1) = Index Then MasKoLuZv(zapMuzElin, 5) = Val(nnOuzN(Index).Text) End If Next zapMuzElin For zapMuzElin = 1 To kolvolin If mlinesSV(zapMuzElin, 1) > 0 Then If mlinesSV(zapMuzElin, 1) = Index Then mlinesSV(zapMuzElin, 8) = Val(nnOuzN(Index).Text) ElseIf mlinesSV(zapMuzElin, 2) = Index Then mlinesSV(zapMuzElin, 9) = Val(nnOuzN(Index).Text) End If End If Next zapMuzElin '-присвоение нового номера узлу<и в м линий> needFRsave = True testimonial = True End If Else If nnOuzN(Index).Locked = True Then messege0 = MsgBox("Вы хотите изменить номер выбранного узла : " _ & nnOuzN(Index).Text , vbQuestion + vbYesNo, " Изменение номера узла ") If messege0 = vbYes Then nnOuzN(Index).BackColor = vbGreen nnOuzN(Index).Locked = False Exit Sub End If End If End If brcout10: Exit Sub metERSS1: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcout10 End Sub Private Sub Opt1_Click ( ) Opt1.Value = True If keeAB = False Then CmdFwd.Enabled = True End Sub Private Sub Opt1_GotFocus ( ) Opt1.DownPicture = LoadPicture(App.Path & "\Arrow_1.cur") If keeAB = False Then CmdFwd.Enabled = True Else CmdFwd.Enabled = False CmdWORKsch.Enabled = True CmdBk.Enabled = True End If End Sub Private Sub Opt1_LostFocus ( ) Opt1.Picture = LoadPicture(App.Path & "\Busy_m.cur") End Sub Private Sub Optlinswyazi_Click ( ) CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = False Optlinswyazi.Value = True Opt1.Picture = LoadPicture(App.Path & "\Busy_m.cur") Picture1.MousePointer = vbArrow End Sub Private Sub Optuzel_Click ( ) CmdFwd.Enabled = False CmdBk.Enabled = False Optuzel.Value = True Opt1.Picture = LoadPicture(App.Path & "\Busy_m.cur") Picture1.MousePointer = 2 End Sub Private Sub svjaziuz (idsuz1 As Integer, idsuz2 As Integer, MasKoLuZv, kolvouzlov) Dim nomuz As Integer On Error GoTo metERSS2 For nomuz = 1 To kolvouzlov If MasKoLuZv(nomuz, 1) > 0 And MasKoLuZv(nomuz, 1) = _ idsuz1 Or MasKoLuZv(nomuz, 1) = idsuz2 Then MasKoLuZv(nomuz, 4) = MasKoLuZv(nomuz, 4) + 1 End If Next nomuz brcout20: Exit Sub metERSS2: MsgBox "Error № " & Err.Number & " " & " (" & Err.Description & ") occured.", vbCritical, "Error" GoTo brcout20 End Sub Private Sub Pct1_GotFocus(Index As Integer) Pct1(Index).MousePointer = vbArrow End Sub Private Sub testlSN (tochka1 As Integer, tochka2 As Integer, SVLT( ) As Single, _ zkk As Boolean) Dim mnl As Integer, msSVsp As Integer On Error GoTo metERSS3 FrmSSN.Enabled = False