基于BDD的多态系统概率安全评估方法研究

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1、第24卷第3期系统工程学报V01．24No．32009年6月JOURNALOFSYSTEMSENGINEERINGJun．2oo9doi：10．3969／j．issn．1000—5781．2009．03．020基于BDD的多态系统概率安全评估方法研究①周经伦，周忠宝，彭宝华，任培(1．国防科技大学信息系统与管理学院，湖南长沙410073；2．湖南大学工商管理学院，湖南长沙410082)摘要：由于传统的概率安全评估方法难以处理多态系统，本文通过一个煤气泄漏多态系统实例提出了一种基于BDD的多态系统概率安全评估方法．首先将多态事件树中的事故序列用多态布

2、尔表达式进行描述，进而将多态布尔表达式转化为BDD，给出了一种基于不交化思想的BDD定量算法．在此基础上，提出了实用的基于BDD的多态系统概率安全评估步骤，并通过实例说明了BDD定量算法的正确性．关键词：二元决策图；多态系统；概率安全评估；安全性分析；事故序列中图分类号：TB114．3文献标识码：A文章编号：1000—5781(2009)03—0380—05Researchonprobabilisticsafetyassessmentmethodofmulti-statesystemsbasedonBDDZHOUJing-lun，ZHOUZhong

3、．bao，PENGBao-hua，RENPei(1．SchoolofInformationSystem&Management，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China；2．SchoolofBusinessAdministration，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Becauseofthedifficultyoftraditionalprobabilisticsafetyassessmentmethodsindea

4、lingwithmulti-statesystems，anewmethodbasedonbinarydecisiondiagramsisproposedbymeansofallexampleofgasleakmulti—statesystem．TheaccidentsequencesaredescribedbyusingBooleanexpressions，whicharesubsequentlyconvenedintobinarydecisiondiagrams．Andquantitativealgo—rithmbasedondisjointBo

5、oleanexpressionisprovided．Theapplicablestepsofprobabilisticsafetyassessmentofmulti·statesystemsaresummarizedandthecorrectnessoftheDewquantitativealgo-rithmisillustratedbyanexample．Keywords：binarydecisiondiagrams；muhi-statesystems；probabilisticsafetyassessment；safetyanalysis；ac

6、cidentsequencesO引言ment，PSA)是安全性工程的一项重要内容，目前概率安全评估最常用的是事件树／故障树方法．概率安全评估(probabilisticsafetyassess一该方法是建立在事件二态性假设的基础之上的，①收稿日期：2006—05—19；修订日期：2008—09—16基金项目：十五国防预研资助项目(41319020103)．第3期周经伦等：基于BDD的多态系统概率安全评估方法研究一381一即所有的事件只能处于成功或失败两种状态．而出了一种基于BDD的二态系统概率安全评估方在实际系统中，事件树的安全环节之间常常存在法．

7、上述研究对多态系统安全性分析有重要的借一定的依赖关系，事件也往往具有多种状态J．鉴意义，本文将以此为基础，给出一种基于BDD事件树／故障树方法在对多态系统进行概率安全的多态系统概率安全评估方法．评估时存在诸多困难．对于多态系统理论的研究最初源于Barlow等j，以及Ross等的工作．1基于BDD的多态系统概率安全评估Wood。。对多态可靠性框图进行了研究，将串联、并联、表决等概念引入到了多态系统．Huang’1．1多态事故序列的布尔表达式描述将故障树引入到多态系统，提出了多态故障树分对于多态事件树中的任一事故序列，因为其析方法．Yu提出了一种改进的

8、RPD多态故障表示的是该事故序列中所有的安全环节均处于相树定量分析算法，较之传统的基于割集的方法效应状态；而任一安全环节所