基于二元决策图的故障树底事件排序

提出了一种底事件排序的新方法——最小深度子树法。该方法先将结构复杂的故障树化简为一棵简单的树,然后基于各子树的深度、节点数及节点间的位置关系对底事件进行静态排序,并根据排序结果动态构造BDD。最后,通过对航空发动机加速时喘振停车的故障树分析,证明该方法可快速构建BDD,而且构建的BDD产生的冗余节点数目较少。

一种二元决策图底事件排序的新方法

故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)是对系统进行可靠性分析的一种有效方法。而在现在所有的故障树分析中,二元决策图(Binary Decision Diagram,BDD)又是其中最有效的方法之一。由于BDD的节点数在很大程度上依赖于输入的底事件的排列次序,所以从故障树到BDD的转换过程中,需要先对底事件进行排序。而如何对底事件进行有效的排序则成为一个重要且未完全解决的课题。本文提出了一种新的底事件排序法——相邻底事件优先法。其基本思想是利用故障树的相邻关系来给其赋予不同的排序优先级。该排序方法所具备的特点包括:其底事件排序过程是静态的,但在BDD的构造过程中,能动态地对已经排序的底事件进行筛选,同时它还支持在BDD的不同分支采用不同的底事件排序方法。实验证明,与现有的最优方法相比,相邻底事件优先法可有效提高75%的故障树的BDD转化效率。

一种基于结构重要度的故障树底事件排序算法

故障树是分析航天系统安全性的一种常用方法,故障树分析包括定性分析与定量分析两个部分,定性分析即最小割集计算,是故障树研究的难点。当前,采用ZBDD(零压缩二元决策图,Zero-suppressed Binary Decision Diagram)对故障树进行计算是当前故障树研究的热点,本文对将故障树转化为ZBDD的关键问题--故障树底事件排序进行了研究,提出了一种基于结构重要度的故障树底事件排序算法。实验表明本文算法可以减少ZBDD的存储空间,从而降低算法时间复杂度。

一种多阶段任务系统的BDD排序新方法

近年来,BDD(二元决策图)的分析方法越来越多地被用于多阶段任务系统可靠性分析中。BDD方法应用的一个关键是在从故障树向BDD转换时需要对底事件进行排序,所选择的排序顺序将影响构造的BDD的节点数。与单一阶段任务系统相比,多阶段任务系统的可靠性分析由于阶段之间的相关性而变得更加复杂,将一般的BDD排序方法直接应用于多阶段任务系统的BDD分析很难得到令人满意大小的BDD。在考虑多阶段任务系统的结构和特性的基础上,通过共同失效组件对多阶段故障树化简,提出了基于最小相邻组件优先相邻排序的多阶段任务系统BDD排序方法。通过与一般的排序方法相比较,这种新方法可以生成更理想的BDD结构。