Modele eksploatacji środków 

transportu

• Modelowy opis obiektu eksploatacji
• Najprostszym modelem systemowym obiektu eksploatacji jest 

model jednoblokowy. W przypadku tego modelu przedmiotem 

opisu jest relacja pomiędzy wejściem a wyjściem z obiektu. 

Jeżeli sposób przekształcenia wejścia w wyjście nas nie 

interesuje, to mamy  do czynienia z modelem tzw. „czarnej 

skrzynki” 

                                                                

                                                              
     
        a)                                                         b)                                   

            

     Model blokowy „czarnej skrzynki”: a) bez zakłóceń, b) z 

zakłóceniami zewnętrznymi

• Obok modeli jednoblokowych, na potrzeby opisu obiektu 

technicznego jako obiektu eksploatacji stosuje się w pewnych 

przypadkach modele tworzące klasę tzw. modeli 

strukturalnych. W klasie tej mieszczą się modele, 

uwzględniające wewnętrzną strukturę modelowanego obiektu.

       

Model strukturalny obiektu eksploatacji

• Pod pojęciem struktury będziemy rozumieli ogół 

powiązań pomiędzy wspólnie działającymi 

elementami, których własności mają znaczenie 

dla rozpatrywanego zadania obiektu.

• W strukturalnych modelach systemowych, 

wykorzystywanych zarówno do opisu

     obiektów jak i opisu procesów „

budulcem 

podstawowym

” 

są bloki

. Tak więc zastosowany do 

opisu obiektu technicznego model strukturalny 

jest w zasadzie rozwinięciem modelu blokowego. 

    Rolę elementów niepodzielnych (bloków) pełnią 

w takim modelu zespoły, podzespoły i elementy 

składowe modelowanego obiektu. 

     

Typowym przykładem modelu strukturalnego 

obiektu technicznego jest jego dokumentacja 

rysunkowa.

 Istotną wadą takiego modelu jest 

niemożność przedstawienia w nim powiązań 

funkcjonalnych. 

     Powiązania takie można jednak przedstawić za 

pomocą złożonych modeli systemowych

• W modelach takich można wyróżnić 

poziom (poziomy) pośredni typowych 

struktur, składających się z pewnej liczby 

bloków, które z kolei stanowią „budulec” 

do pełnych modeli strukturalnych 

• Łącząc w odpowiedni sposób podzbiory 

bloków o strukturach szeregowych i 

równoległych, uzyskuje się struktury 

typowe wyższego rzędu jak na rysunku 3.

• Istnieją także inne struktury, których 

powstanie nie zakłada łączenia struktur 

szeregowych bądź równoległych, możliwe 

do zastosowania w procesie modelowania 

obiektów. Są to struktury złożone. 

Przykładem modelu struktury złożonej 

jest tzw. struktura 

mostkowa 

rys.4

Model 

hierarchicznej struktury dokumentacji maszyny

M-maszyna, Z-zespół, PZ- podzespół, E- element

Proste struktury w modelach systemowych

a) równoległa, b) szeregowa

Struktura szeregowo równoległa (a)

i równoległo - szeregowa (b) w modelu systemowym

Model obiektu o strukturze mostkowej

Rodzaje modeli procesów eksploatacji

Nie ma przepisu na dobry model procesu eksploatacji obiektów technicznych. Często

opracowuje się kilka modeli o odmiennej strukturze i złożoności a następnie wybiera

najdogodniejszy z punktu widzenia stosowania w praktyce.

Wszystkie modele można podzielić wg schematu jak przedstawiono na rysunku

•

Modele materialne mogą odwzorowywać systemy 

eksploatacji, a w nich zachodzące procesy, za 

pomocą podobieństwa geometrycznego (

np. makiet, 

przekrojów, układów plastycznych, prototypów) i 

fizycznego (np. kinematycznego, dynamicznego, 

termodynamicznego). 

Rozważania dotyczące 

podobieństwa fizycznego są prowadzone z reguły 

przy założeniu podobieństwa geometrycznego w 

granicach tolerancji wytwarzania.

•

Modele fizyczne to urządzenia wykonane z reguły 

w pomniejszonej skali, w których odbywa się ten 

sam proces fizyczny, co w rzeczywistym obiekcie.

•

Wśród modeli teoretycznych wyróżniamy 

intuicyjne i sformalizowane. 

•

Modele intuicyjne (subiektywne) procesów 

eksploatacji obiektów technicznych powstają na 

podstawie 

wypowiedzi poszczególnych fachowców i 

ekspertyz zbiorowych opracowanych metodą 

przegłosowania, dyskusji panelowych lub metodą 

delficką. 

• Przykładem modeli intuicyjnych mogą być 

algorytmy: ustalenia terminów wykonywania 

obsługiwań technicznych obiektów, terminy 

wymiany środków smarowych, zmiany stanu 

obiektów za pomocą metod organoleptycznych 

(np. wzrokowa, słuchowa, dotykowa).

• Modele sformalizowane dzielą się na 

analogowe i symboliczne. 

• Analogowy model systemu eksploatacji 

urządzeń technicznych, a w nim zachodzących 

procesów jest opisany za pomocą innych 

wielkości fizycznych, na przykład:

- sile mechanicznej odpowiada napięcie 

elektryczne;

- prędkości odpowiada natężeniu prądu 

elektrycznego;

- przemieszczeniu odpowiada ładunek 

elektryczny.

• Podział modeli symbolicznych prowadzi do 

modeli :

- 

słownych

 – inaczej opisowych (na przykład 

instrukcja użytkowania i obsługiwania 

ciężarowych samochodów terenowych);

- 

graficznych,

 które odtwarzają obiekt, zjawisko lub 

proces za pomocą symboli graficznych (na 

przykład schemat instalacji elektrycznej pojazdu 

gąsienicowego);

- 

matematycznych,

 które odzwierciedlają procesy 

eksploatacji obiektów technicznych za pomocą 

symboli, równań i nierówności  matematycznych, 

związków (relacji) logicznych.

• Należy pamiętać, że model sformalizowany jest 

prawie zawsze wynikiem założeń i sądów 

eksperta, który go zbudował. Model taki nie może 

więc być w pełni obiektywny.

• Modele eksploatacji obiektów mogą być modelami 

przedstawiającymi sekwencje zdarzeń w danym 

procesie (rys.1)  bądź też mogą być modelami 

eksploatacji jako ciąg stanów danego obiektu (rys. 

2).

Schemat procesu eksploatacji jako sekwencji zdarzeń

Elementy pokazane na rysunku 1 oznaczają:
•Zij – zdarzenia eksploatacyjne, gdzie
   i oznacza typ zdarzenia, 
   j – numer kolejnego wystąpienia zdarzenia 

danego   typu w modelowanym procesie,
  t - chwile czasu, w których występują 

kolejne zdarzenia,
  Ti - przedziały czasu pomiędzy kolejnymi 

zdarzeniami.
•Jako przykładowe modele procesów 

eksploatacji przedstawiono modele dla 

obiektów naprawialnych o zerowym czasie 

odnowy, o skończonym czasie odnowy oraz 

model procesu eksploatacji jako ciągu 

stanów.

Schemat procesu eksploatacji jako ciągu stanów

Istotne elementy na rysunku to:
• St(i) – stany chwilowe obiektu, 

gdzie i oznacza numer kolejnej 
chwili czasu życia, dla której 
został rozpoznany stan,

• ti – chwile czasu w których są 

identyfikowane kolejne stany 
obiektu,

• Δt – przedziały czasu

• Modele procesów eksploatacji obiektów 

naprawialnych

• O obiektach naprawialnych mówimy wówczas, 

gdy bierzemy pod uwagę możliwość przywrócenia 

zdatności do dalszego użytkowania obiektowi 

technicznemu za pomocą procesu odnowy.

• Tworząc modele procesów eksploatacji obiektów 

naprawialnych przyjęto następujące założenia :

• obiekt składa się z N elementów, z których każdy 

po uszkodzeniu jest naprawiany,

• funkcjonowanie, uszkodzenie (utrata zdatności) i 

naprawy (odnowa zdatności) każdego z 

elementów zachodzą w sposób wzajemnie 

niezależny,

• chwile uszkodzeń każdego z elementów tworzą 

odrębny proces odnowy,

• znana jest postać struktury układu elementów, 

tworzących dany obiekt.

• Modele o zerowym czasie odnowy
• W modelach o zerowym czasie odnowy 

czas naprawy obiektu jest 
nieporównanie krótszy od czasu jego 
funkcjonowania. Zakłada się wówczas, 
że proces odnowy następuje w sposób 
nagły (czas odnowy jest równy zero). 
W takim przypadku dla i-tego 
składnika (elementu) obiektu 
rozważany jest ciąg okresów działania 
{T}, rozdzielonych chwilami 
uszkodzeń/odnowy {t}. Ciąg taki 
stanowi model procesu odnowy (rys.7).

Model procesu odnowy elementu o zerowym czasie 

odnowy

Strumień uszkodzeń w obiekcie naprawialnym o 

strukturze szeregowej

Schemat procesu eksploatacji jako sekwencji zdarzeń o 

skończonym czasie odnowy