基于Petri网的联锁软件测试用例动态生成

根据Petri网可动态描述和分析系统行为的特性,设计铁路计算机联锁软件安全需求Petri网模型,进而提出基于Petri网故障树的最小割集求解算法以及基于形式化故障树最小割集的测试用例动态生成算法。虚拟站场上的测试结果表 明,该方法能有效地降低测试过程的资源消耗,提高软件测试的效率,为联锁软件的设计与改进提供测试依据。     

基于SAT求解器的故障树最小割集求解算法

故障树分析广泛应用于核工业、航空航天和交通控制等安全攸关领域的安全性分析。求解故障树的最小割集是故障树分析的关键步骤。目前,对于大规模故障树的最小割集的求解方法主要是将故障树转化为二元决策图之后求解,其主要缺点在于算法在时间和空间上的消耗严重依赖良好的变量顺序。为了减少存储资源并加快求解速度,提出了一种基于可满足性问题的故障树最小割集求解算法。首先,将求解故障树最小割集问题转化为求解布尔可满足性问题。然后,利用可满足性问题求解器,通过迭代分析求得最小可满足解集合,即为对应故障树的最小割集。实验表明,本文算法求得的最小割集准确、有效并且在空间和时间上的消耗均要优于传统的基于二元决策图的故障树最小割集求解算法。     

改进的最小割集生成算法与联锁系统模型的安全性测试*

为保证铁路联锁模型的安全性,在故障分析法的基础上提出一种新的用Petri网来建立故障树的方法,动态地描述铁路联锁系统的安全性需求,并根据Petri网安全需求模型的可达标志图,提出一种能自动生成最小割集的算法。根据算法生成的最小割集,设计了一个联锁安全检测器,用于检测和控制联锁系统模型处于安全状态。最后用CPN工具对所建立的联锁系统模型进行仿真,仿真结果表明联锁安全检测器能够保证模型的安全性。     

基于故障树分析法的软件测试技术研究

将安全性评估领域广泛应用的故障树分析法引入软件测试中,融合基于软件故障概率分析和风险分析的方法,对软件测试的故障树建模进行了重点研究.提出了建模的基本思想和方法,给出了软件测试故障树最小割集的算法,对故障树模型进行了定性和定量分析,并将分析结果指导和应用于软件测试实践中.     

基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法研究

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法进行了研究。首先给出了故障树最小割集和最小路集的数学描述,在此基础上开发了基于故障树最小割集和最小路集的诊断推理策略,最后提出了测点配置和优化的方法。     

由不交化矩阵求最小割集的改进算法

利用早期不交化法求解最小割集是目前进行故障树定性分析的一种有效方法。但不交化最小割集矩阵行数随着故障树规模的大小呈指数增长,对于数万乃至数百万行的不交化矩阵求解最小割集的过程就会慢得让人无法接受。通过对原算法的分析和改进,采用静态指针法建立动态数组,避免了原算法最耗时间的对不交化矩阵的排序运算。通过与原算法的对比分析,结果验证了本算法的有效性。     

基于故障树分析与组合测试的测试用例生成方法

随着软件的日益复杂,如何从巨大的可用测试用例空间中选择少量的测试用例进行有效的测试,成为了软件测试的重要课题之一。给出了一种易于自动化实现的软件测试用例生成方法。首先运用故障树分析原理,获取待测软件故障树的最小割集;然后利用等价类划分法、边界值分析法等经典黑盒测试方法,获取各最小割集中每个元素的典型取值集合;最后利用组合测试技术,在充分考虑各元素两两之间关系的基础上生成测试用例集。该方法对传统的故障树分析方法进行了改造,具有更大的适用范围;综合利用组合覆盖技术与黑盒测试方法,能有效保障测试充分性并减少测试用例数目。工程实践表明,该方法能够大幅提高测试效率。     

一种基于Petri网模型求解故障树最小割集的算法

Petri网作为一种动态的图形化建模工具,可用于表达系统的逻辑关系和描述系统的动态行为,文中利用Petri网的这一特点对故障树进行建模,并在此基础上提出了一种新的求解故障树最小割集的算法,最后以实例说明了这一求解过程.该算法与以往方法相比,提高了执行效率,且可同时得到最小路集,为系统的可靠性分析工作提供了一种新的途径.     

基于故障树最小割集的故障诊断方法研究

利用故障树分析原理，对基于故障树最小割集的诊断方法进行了研究。在给出故障树顶事件和底事件概率描述的基础上，计算了故障树最小割集的重要度，并在量级上进行了分析比较，为系统的故障源搜寻提供了具体有效的测试步骤。并给出了应用实例。     

基于BDD的关联故障树定量分析法研究

利用二元决策图(BDD)中的B—割集和节点概率,提出了基于BDD的关联故障树定量分析新算法。推导了故障树顶事件发生概率和绝对失效强度算法公式,将故障树顶事件发生概率和绝对失效强度计算结合起来,避免了复杂的最小割集和不交化求解过程,显著地减少了布尔代数运算量,给出了算法递归步骤。大量的实例分析验证了此算法的工程实用性。     

A simple method to derive minimal cut sets for a non-coherent fault tree

Minimal cut sets (or prime implicants: minimal combinations of basic event conditions leading to system failure) are important information for reliability/safety analysis and design. To obtain minimal cut sets for general non-coherent fault trees, including negative basic events or multi-valued basic events, a special procedure such as the consensus rule must be applied to the results obtained by logical operations for coherent fault trees, which will require more steps and time. This paper proposes a simple method for a non-coherent fault tree, whose top event is represented as an AND combination of monotonic sub-trees. A "monotonic" sub-tree means that it does not have both positive and negative representations for each basic event. It is proven that minimal cut sets can be obtained by a conventional method for coherent fault trees. An illustrative example of a simple event tree analysis shows the detail and characteristics of the proposed method.     

基于Petri网的联锁软件安全性测试的研究

安全是铁路运输生产永恒的主题。联锁软件是保障铁路车站列车或机车(以下简称列机车)作业安全的关键软件,充分的测试对于保证其安全性具有举足轻重的作用。文章在分析文献[1][5][6]的联锁软件安全性需求故障树模型的基础上建立了联锁软件安全性需求的Petri网模型,提出了一种基于十字链表的Petri网的存储结构,给出了一种求解割集的算法实现;接着简述了安全性测试用例的自动生成方法;最后给出了该方法在HJ04A系统联锁软件安全性测试中的应用。     

二元截集下的Vague集的分解定理

为了揭示Vague集和经典集之间的联系,在Vague集二元截集的基础上,提出了两个新的Vague集的分解定理。Vague集的分解定理表明Vague集可以由它分解出的截集簇来表示,而这些截集簇都是普通集。最后实例说明了其有效性。     

基于FTA的箱式变电站故障诊断系统研究

鉴于箱式变电站在工商业及城镇输配电系统中的重要性,完善箱式变电站故障诊断技术具有重要的意义。针对箱式变电站故障诊断的特点,本文运用故障树分析技术对箱式变电站故障诊断技术进行了研究,应用可信度方法对故障诊断进行了不确定性处理,并运用最小割集故障系数的概念改进故障树分析中的最小割集诊断法,提高故障诊断的效率。最后,本文以故障实例检验了该故障诊断系统的运行效果。