[发明专利]轨道交通信号系统可靠性分析方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供一种轨道交通信号系统可靠性分析方法、装置及电子设备，所述方法包括：基于目标信号系统的任务场景模型和系统功能模型，确定任务功能关系模型；基于任务功能关系模型和各系统功能故障模式，通过失效分析确定故障树；基于故障树和各任务剖面的任务可靠性定量指标，确定各系统功能故障模式的第一故障概率控制指标。通过确定故障树，可以基于故障树和各任务剖面的任务可靠性定量指标，将各任务剖面的任务失败概率控制指标分配到各系统功能故障模式，能够确定各系统功能故障模式的第一故障概率控制指标，第一故障概率控制指标能够表征系统功能的可靠性要求，实现将复杂轨道交通信号系统的任务可靠性要求分解到各系统功能。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通信号系统可靠性分析方法、装置及电子设备。

背景技术

“可靠性”是工程系统的重要特性之一，对于城市轨道交通信号控制装备而言，其直接关系装备完成功能的能力及全生命期成本和费用。随着新一代装备向高度信息化、网络化与智能化发展，装备及其关键组成系统的功能、架构与行为越来越复杂，规模性、非线性、涌现性、不确定性等复杂系统的特征越来越明显，传统的可靠性设计分析方法已经越来越不能满足复杂工程系统研发的需要。如何将复杂轨道交通信号系统的任务可靠性要求分解到各系统功能是目标业界亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种轨道交通信号系统可靠性分析方法、装置及电子设备。

第一方面，本发明提供一种轨道交通信号系统可靠性分析方法，包括：

基于目标信号系统的任务场景模型和系统功能模型，确定任务功能关系模型，所述任务功能关系模型用于表示各任务剖面与各系统功能之间的映射关系；

基于所述任务功能关系模型和各系统功能故障模式，通过失效分析确定故障树，所述故障树用于表示各系统功能故障模式导致任务失败的逻辑关系；

基于所述故障树和各任务剖面的任务可靠性定量指标，确定各系统功能故障模式的第一故障概率控制指标；

其中，所述任务场景模型和所述系统功能模型是通过基于模型的系统工程MBSE建模方式对所述目标信号系统进行建模所确定的，所述任务场景模型包括多个所述任务剖面，所述系统功能模型包括多个所述系统功能。

可选地，根据本发明提供的一种轨道交通信号系统可靠性分析方法，所述基于所述故障树和各任务剖面的任务可靠性定量指标，确定各系统功能故障模式的第一故障概率控制指标，包括：

基于各任务剖面的任务可靠性定量指标，确定各任务剖面的任务失败概率控制指标；

基于所述故障树和各任务剖面的任务失败概率控制指标，对各任务剖面分别执行失败概率控制指标分析操作，确定各任务剖面的分析结果，所述分析结果包括各目标系统功能故障模式对应的一个或多个第二故障概率控制指标，所述目标系统功能故障模式为基于所述故障树确定的与所述任务剖面相关联的系统功能故障模式；

基于各任务剖面的分析结果，按系统功能故障模式对多个所述第二故障概率控制指标进行分类归集，确定各系统功能故障模式的故障概率控制指标集；

基于各系统功能故障模式的故障概率控制指标集，确定各系统功能故障模式的第一故障概率控制指标，所述第一故障概率控制指标为所述故障概率控制指标集中概率值最小的一项。

可选地，根据本发明提供的一种轨道交通信号系统可靠性分析方法，所述执行失败概率控制指标分析操作，包括：

基于所述故障树，获取所述任务剖面的至少一个最小割集，所述最小割集包括一个或多个所述目标系统功能故障模式；

基于所述任务失败概率控制指标和第一数量，确定各最小割集的故障概率控制指标，所述第一数量为所述至少一个最小割集的总数；