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事故樹分析(FTA)-定性分析

  
評論: 更新日期:2011年06月04日

??? T=AB=(X1+C)(X3+ X4)=(X1+ X2 X3)(X3+ X4

???? = X1 X3+ X2 X3 X3+ X1 X4+ X2 X3 X4

???? = X1 X3+ X2 X3+ X1 X4+ X2 X3 X4

???? = X1 X3+ X2 X3+ X1 X4

????事故樹經(jīng)化簡得到三個交集的并集,也就是說該事故樹有三個最小割集:

????K 1={ X1,X3},K 2={ X2 ,X3},K 3={ X1,X4
??? 化簡后的事故樹,其結構如圖3所示,它是圖2的等效樹。

???

??? 圖3 圖2事故樹的等效圖

???? 由圖可見,用最小割集表示的事故樹,共有兩層邏輯門,第一層為或門,第二層為與門。由事故樹等效樹可清楚看出事故發(fā)生的各種模式。

??? 再以圖4為例,求事故樹的最小割集。

???

??? 圖4 事故樹圖

???T=AB=(X1+C)(X 2+D)a

???? =a(X1+ X2 X3)(X2+ X4 X5

???? =a(X1 X2+ X2 X3 X2+ X1 X4 X5+ X2 X3 X4 X5

???? =a X1 X2+a X2 X3+a X1 X4 X5+a X2 X3 X4 X5

???? =a X1 X2+a X2 X3+a X1 X4 X5

????該事故樹含有三個最小割集:

????K1={a,X1,X2

????K2={a,X2, X3

????K3={a,X1, X4 ,X5
??? b. 行列法。

??? 行列法是1972年由富賽爾(Fussel)提出的,所以又稱富賽爾法。這種方法的原理是:從頂上事件開始,按邏輯門順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件,逐層代替,直到所有基本事件都代完為止。在代替過程中,“或門”連接的輸入事件縱向列出,“與門”連接的輸入事件橫向列出。這樣會得到若干行基本事件的交集,再用布爾代數(shù)化簡,就得到最小割集。

????從頂上事件T開始,第一層邏輯門為與門,與門連接的兩個事件橫向排列代表T;A下面的邏輯門為或門,連接X1,C兩個事件,應縱向排列,變成X1B和CB兩行;C下面的與門連接X2,X3兩個事件;因此X2,X3寫在同一行上代替C,此時得到二個交集X1B,X2 X3B。同理將事件B用下面的輸入事件代入,得到四個交集,經(jīng)化簡得到三個最小割集。這三個最小割集是:

????K1= {X1,X3},K2={ X1, X4},K 3={ X2,X3}。

??? 此法求得的結果與布爾代數(shù)法相同,但用手工計算,布爾代數(shù)法較為簡單,這種方法適合于計算機編程求最小割集。

??? 目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出許多用計算機求得最小割集的程序,在此不一一敘述。

??? ② 最小徑集求法。

??? 最小徑集的求法是利和最小徑集與最小割集的對偶性,首先畫事故樹的對偶樹,即成功樹。求成功樹的最小割集,就是原事故樹的最小徑集。成功樹的畫法是將事故樹的“與門”全部換成“或門”,“或門”全部換成“與門”,并把全部事件的發(fā)生變成不發(fā)生,就是在所有事件上都加“/”,使之變成原事件補的形式。經(jīng)過這樣變換后得到的樹形就是原事故樹的成功樹。

??? 這種做法的原理是根據(jù)布爾代數(shù)的德·摩根定律。例如圖5所示的事故樹,其布爾表達式為

??? T= X1+ X2 1

????此式表示事件X1,X2任一個發(fā)生,頂上事件T就會發(fā)生。要頂上事件不發(fā)生,X1,X2兩個事件必須都不發(fā)生。那么,在式1兩端取補,得到下式

????T′=(X1+ X2)′= X1′·X2′ 2

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