[發(fā)明專利]一種功能相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110116008.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112765827A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪超男;劉瓊陽(yáng);官全龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/18;G06F119/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

1.一種功能相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將包含確定性競(jìng)爭(zhēng)失效的功能相關(guān)系統(tǒng)的故障樹(shù)模型的FDEP門(mén)用OR門(mén)代替，將動(dòng)態(tài)故障樹(shù)轉(zhuǎn)化成靜態(tài)故障樹(shù)；

S2、在不考慮競(jìng)爭(zhēng)失效的情況下，對(duì)靜態(tài)故障樹(shù)中的每個(gè)變量進(jìn)行啟發(fā)式排序，再根據(jù)排序后的索引將靜態(tài)故障樹(shù)模型自底向上轉(zhuǎn)化成BDD模型；

S3、評(píng)估BDD模型，得到有關(guān)邊概率的系統(tǒng)可靠性評(píng)估公式；

S4、定義代表觸發(fā)元件和依賴元件的不同失效順序的事件，分離競(jìng)爭(zhēng)失效，計(jì)算各個(gè)事件的發(fā)生概率；

S5、根據(jù)元件的失效情況對(duì)BDD模型的邊概率賦值，將賦值代入系統(tǒng)可靠性評(píng)估公式，求得系統(tǒng)的條件失效概率的具體數(shù)值；

S6、將條件失效概率的具體數(shù)值代入全概率公式求得最終的系統(tǒng)可靠性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種功能相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法，其特征在于，在步驟S2中，按照深度優(yōu)先遍歷的規(guī)則從左至右遍歷故障樹(shù)，確定變量的排序索引，根據(jù)排序索引將靜態(tài)故障樹(shù)模型自底向上轉(zhuǎn)化成BDD模型，其中，在靜態(tài)故障樹(shù)中，觸發(fā)元件的位置在其依賴元件左邊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種功能相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法，其特征在于，步驟S3包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的BDD簡(jiǎn)約規(guī)則，得到ROBDD，計(jì)算ROBDD中由根節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)“1”的路徑概率之和，實(shí)現(xiàn)對(duì)ROBDD的評(píng)估，得到有關(guān)邊概率的系統(tǒng)可靠性評(píng)估公式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種功能相關(guān)系統(tǒng)的可靠性分析方法，其特征在于，步驟S4包括：定義三個(gè)不同的代表觸發(fā)元件和它相應(yīng)的依賴元件的不同失效順序的事件R_i(i＝1,2,3)，并計(jì)算事件發(fā)生的概率，具體為：

定義事件R₁為“觸發(fā)元件沒(méi)有發(fā)生本地失效”；設(shè)觸發(fā)部件A的無(wú)條件本地失效事件為Y_Al，Pr(R₁)計(jì)算如下：

定義事件R₂為“至少有一個(gè)依賴元件的全局失效發(fā)生在觸發(fā)元件的本地失效之前”；假定對(duì)應(yīng)觸發(fā)元件A有n個(gè)依賴元件D₁，D₂，…D_n，依賴元件發(fā)生傳播失效的事件分別為則Pr(R₂)計(jì)算如下：

此處，計(jì)算為：

而n個(gè)元件的順序失效概率通過(guò)公式(4)得到：

式(4)中X₁，X₂，…，X_n為代表這n個(gè)元件失效時(shí)間的隨機(jī)變量；應(yīng)用式(4)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：

其中，

定義事件R₃為“在任何一個(gè)依賴元件發(fā)生傳播失效之前，觸發(fā)元件發(fā)生本地失效”；由于定義的三個(gè)事件構(gòu)成了一個(gè)完整的事件空間，則Pr(R₃)計(jì)算為：

Pr(R₃)＝1-Pr(R₁)-Pr(R₂) (7)