[發(fā)明專利]一種大型復(fù)雜裝備可靠性決策圖模型構(gòu)造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811183103.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN109145518B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫毓昌;丁一
• 申請（專利權(quán)）人: 莫毓昌
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 泉州市眾創(chuàng)致遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 35241
• 代理人: 柴淑芳

本發(fā)明提供了一種大型復(fù)雜裝備可靠性決策圖模型構(gòu)造方法，該方法包括以下步驟：S1、針對大型復(fù)雜裝備建立故障樹模型；S2、采用均值MEAN策略生成故障樹變量排序。在大量隨機(jī)生成的復(fù)雜裝備故障樹樣本基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠性決策圖模型構(gòu)造的性能比較實(shí)驗(yàn)中，本發(fā)明提供的基于均值MEAN策略的決策圖構(gòu)造方法性能遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的基于DC策略的決策圖構(gòu)造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可靠性評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大型復(fù)雜裝備可靠性決策圖模型構(gòu)造方法。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會(huì)的各種關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域（如航天運(yùn)載、核能控制、武器裝備、空間探測、電信交換、交通控制、醫(yī)療器械等）中逐漸涌現(xiàn)出一類大型復(fù)雜裝備，這類裝備具有很明顯的階段性，即系統(tǒng)運(yùn)行可以分成多個(gè)不同階段，各個(gè)階段完成不同的作業(yè)。裝備如“神舟六號(hào)”飛船系統(tǒng)（該系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行過程分為上升段，在軌運(yùn)行段和返回段三個(gè)大階段）和長征2F火箭系統(tǒng)（該系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行過程分為點(diǎn)火、升空、拐彎、拋掉逃逸塔、助推器分離、一二級分離、整流罩分離、箭船分離八個(gè)階段）；又如很多承擔(dān)科學(xué)計(jì)算和信息處理實(shí)時(shí)任務(wù)的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)，他們的運(yùn)行通常包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，數(shù)據(jù)預(yù)處理，科學(xué)計(jì)算，結(jié)果后處理幾大階段，每個(gè)階段的計(jì)算量和需要的資源都是不同的；還包括大規(guī)模軍用指揮自動(dòng)化系統(tǒng)。

在一般裝備可靠性評估研究中，利用故障樹進(jìn)行可靠性評估是一種非常重要的方法，而基于決策圖進(jìn)行故障樹分析是一種通用技術(shù)。

基于決策圖的故障樹分析包括三個(gè)基本步驟：變量排序，決策圖構(gòu)造轉(zhuǎn)換和決策圖評價(jià)三個(gè)部分。其中決策圖構(gòu)造和決策圖評價(jià)的計(jì)算復(fù)雜度和決策圖大小線性相關(guān)，而決策圖大小取決于變量排序。為此，故障樹的變量排序問題是決策圖分析方法研究的核心問題。

故障樹變量排序生成框架包含兩步：首先把故障樹中所有的元變量（不帶階段參數(shù)的變量），按照一定的方法生成一個(gè)排序，然后通過用實(shí)變量（帶階段參數(shù)的變量）替換元變量的方法，前向或后向擴(kuò)展元變量排序得到實(shí)變量排序。

在“元變量—實(shí)變量”框架中核心問題是“如何生成元變量排序”，已有的策略是DontCare（DC）策略。這種策略性能還存在不足，僅適用于小型的簡單裝備，對大型復(fù)雜裝備的故障樹生成的可靠性決策圖模型太大，評估較為困難，難以獲得精確的可靠度指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大型復(fù)雜裝備可靠性決策圖模型構(gòu)造方法，旨在解決現(xiàn)有DC策略性能不足，生成的決策圖較大，僅適用于小型的簡單裝備，難以評估大型復(fù)雜裝備的故障樹可靠性的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大型復(fù)雜裝備可靠性決策圖模型構(gòu)造方法，該方法包括以下步驟：

S1、針對大型復(fù)雜裝備建立故障樹模型；

S2、采用均值MEAN策略生成故障樹變量排序。

優(yōu)選地，在步驟S1中，所述大型復(fù)雜裝備的故障樹建模過程具體為：根據(jù)大型復(fù)雜裝備的階段化執(zhí)行特征，為其建立兩類故障樹模型：階段級故障樹模型（階段故障樹）和系統(tǒng)級故障樹模型（系統(tǒng)故障樹）。階段級故障樹模型刻畫了部件失效和階段失效之間的因果關(guān)系。系統(tǒng)級故障樹模型用于刻畫階段失效和系統(tǒng)/任務(wù)失效之間的因果關(guān)系。優(yōu)選地，在步驟S2中，所述MEAN策略生成排序的過程具體為：

（1）對復(fù)雜裝備的各棵階段故障樹分別應(yīng)用一般故障樹變量排序策略得到各階段排序；

（2）計(jì)算每個(gè)元變量在階段排序中序號(hào)的均值，并按照均值從小到大進(jìn)行元變量排序；

（3）后向擴(kuò)展所生成的元變量排序得到MEAN排序。