[发明专利]一种基于统计模型检测的随机混成系统安全性分析方法

摘要

本发明公开了一种基于统计模型检测的随机混成系统安全性分析方法，属于大数据技术领域，首先通过DFT分解算法将DFT分解为动态逻辑门、基本构件、门与门和门与构件间的逻辑关系，然后将动态逻辑门与基本构件转换为随机混成自动机，在然后对随机混成自动机进行重构，形成随机混成自动机网络，最后将规约性质与随机混成自动机网络模型输入到统计模型检测工具Uppaal‑SMC中，得到随机混成系统动态故障树模型定量分析的结果，解决了现有DFT定量分析方法难以解决随机混成系统的安全性分析的技术问题，本发明可以解决传统DTF分析方法仅能针对于失效概率服从指数分布的系统的情况。

主权项

1.一种基于统计模型检测的随机混成系统安全性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：创建动态故障树，根据DFT分解算法通过广度优先搜索的思想自顶向下遍历整棵动态故障树，对动态故障树进行分解，其具体步骤如下：步骤S1：将整棵动态故障树分解为数个仅具有单个动态逻辑门的动态故障子树；步骤S2：存储每一个动态故障子树中的基本构件信息和动态逻辑门信息，生成基本构件信息集合和动态逻辑门信息集合；存储动态逻辑门与基本构件之间的关联关系，生成动态逻辑门与基本构件之间的关联关系集合；步骤S3：根据动态故障子树之间在整棵动态故障树中的关联，得到并存储动态逻辑门与动态逻辑门之间的关联关系，生成动态逻辑门与动态逻辑门之间的关联关系集合；步骤2：根据离散分布算法、均匀分布算法、指数分布算法、故障率递减的威布尔分布算法和故障率递增的威布尔分布算法，将基本构件描述为离散的第一类随机混成自动机，用于表示具有一定概率发生故障的基本构件；建立基于SHA的形式化规约，基于SHA的形式化规约包括AND门的形式化规约、OR门的形式化规约、PAND门的形式化规约、CSP门的形式化规约、WSP门的形式化规约、HSP门的形式化规约、FDEP门的形式化规约和SEQ门的形式化规约，根据基于SHA的形式化规约将动态故障子树中的动态逻辑门转换为离散的第二类随机混成自动机，用于表示动态故障树中的动态逻辑门；步骤3：将第一类随机混成自动机和第二类随机混成自动机组合为完整的随机混成自动机网络，具体步骤如下：步骤A1：根据动态逻辑门与基本构件之间的关联关系集合，生成构件随机混成自动机模型；根据动态逻辑门与动态逻辑门之间的关联关系集合，生成动态逻辑门随机混成自动机模型；步骤A2：在构件随机混成自动机模型和动态逻辑门随机混成自动机模型上均添加Synchronisation同步标记；步骤A3：通过信道同步将动态逻辑门随机混成自动机模型与构件随机混成自动机模型组合，生成动态故障树的完整的随机混成自动机网络；步骤4：将基于SHA的形式化规约和随机混成自动机网络一同输入到统计模型检测工具Uppaal‑SMC中，计算处于整棵动态故障树的树顶的事件在一定时间内发生的概率。