系统失效分析方法技术方案

本发明专利技术提供了一种系统失效分析方法，基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，其中I为自然数。获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合。重复上述步骤直至获取系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合。对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。本发明专利技术技术方案可以较准确的确定系统中对安全目标影响最为显著的元件及其高危的元件失效模式。

【技术实现步骤摘要】
系统失效分析方法
本专利技术涉及汽车
，更具体地，涉及一种系统失效分析方法、确定系统中待改善的元件失效模式的方法、计算机设备、计算机存储可读存储介质。
技术介绍
电子技术在汽车上的大量应用极大地推动了汽车产业的发展，汽车对电子技术依赖程度与日俱增的同时，汽车电子元件所带来的安全问题也变得越发的重要。对于广泛应用电子元件的车辆控制系统而言，车辆控制系统越来越复杂，对其安全性的要求也越来越高，另外自动驾驶、新能源等汽车领域新趋势的出现也对车辆控制系统的安全性提出了更高的要求。目前，道路车辆功能安全标准ISO26262根据危害和风险程度对车辆控制系统的安全性进行了评级，划分为从ASILA到ASILD四个安全完整性等级，其中ASILD为最高等级，安全要求最高。对于不同的安全完整性等级有不同的安全参数要求，主要指标包括：单点故障度量指标(SPFM，single-pointfaultmetric)和潜伏故障度量指标(LFM，latent-faultmetric)用于衡量硬件架构的设计合理性；随机硬件失效目标值(PMHF，probabilisticmetricforrandomhardwarefailures)用于衡量随机硬件失效整体水平。表一给出了不同安全等级对应的SPFM、LFM及PMHF的值。表一：ISO26262中主要安全参数指标ASILBASILCASILD单点故障度量指标≥90％≥97％≥99％潜伏故障度量指标≥60％≥80％≥90％随机硬件失效目标值＜10-7/h＜10-7/h＜10-8/h本领域技术人员知晓为了提高车辆控制系统安全参数的指标，其关键是降低车辆控制系统中各安全目标涉及的单点失效率，而在降低元件的单点失效率之前，则需要先确定车辆控制系统中各安全目标涉及的元件的元件失效模式，在确定了车辆控制系统中各安全目标涉及的元件的元件失效模式后，进而确定车辆控制系统中待改善的元件的元件失效模式，最后根据确定的车辆控制系统中待改善的元件的元件失效模式设计对应的安全机制，以在最大程度上提高车辆控制系统安全参数的指标。因此，如何确定系统中与各安全目标关联的元件的元件失效模式以及系统中待改善的元件失效模式成为目前亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种系统失效分析方法以获得系统中的元件失效模式。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种系统失效分析方法，包括：基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，所述元件的单点失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为单点失效时，单点失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，所述元件的残余失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为残余失效时，残余失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，其中I为自然数；获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合；重复上述步骤直至获取所述系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合；对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。可选的，第I个安全目标对应的第一阈值与第I个安全目标的单点故障度量指标、潜伏故障度量指标及随机硬件失效指标相关联。可选的，基于失效模式和影响诊断分析方法或故障树分析法获取每一个安全目标下的元件的失效率、元件的单点失效率或残余失效率。本专利技术技术方案还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现如下操作：基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，所述元件的单点失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为单点失效时，单点失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，所述元件的残余失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为残余失效时，残余失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，其中I为自然数；获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合；重复上述步骤直至获取所述系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合；对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。本专利技术技术方案还提供一种计算机存储可读存储介质，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时执行上述任一项所述的系统失效分析方法。本专利技术技术方案还提供一种确定系统中待改善的元件失效模式的方法，包括：采用上述任一项所述的系统失效分析方法获得系统的元件失效模式集合；获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子，所述元件失效模式与多个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子中，最大的单点失效因子或残余失效因子；所述元件失效模式与一个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子；获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的影响因子，所述影响因子是与所述元件失效模式关联的安全目标的个数；获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的覆盖因子，所述覆盖因子是指与所述元件失效模式对应的安全机制可以覆盖的元件失效模式的个数；基于所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子、所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的影响因子和覆盖因子确定系统中待改善的元件失效模式。本专利技术技术方案还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现如下操作：采用上述任一项所述的系统失效分析方法获得系统的元件失效模式集合；获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子，所述元件失效模式与多个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子中，最大的单点失效因子或残余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统失效分析方法，其特征在于，包括：/n基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，所述元件的单点失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为单点失效时，单点失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，所述元件的残余失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为残余失效时，残余失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，其中I为自然数；/n获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合；/n重复上述步骤直至获取所述系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合；/n对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。/n

【技术特征摘要】
1.一种系统失效分析方法，其特征在于，包括：
基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，所述元件的单点失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为单点失效时，单点失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，所述元件的残余失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为残余失效时，残余失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，其中I为自然数；
获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合；
重复上述步骤直至获取所述系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合；
对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。


2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，第I个安全目标对应的第一阈值与第I个安全目标的单点故障度量指标、潜伏故障度量指标及随机硬件失效指标相关联。


3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，基于失效模式和影响诊断分析方法
或故障树分析法获取每一个安全目标下的元件的失效率、元件的单点失效率或残余失效率。


4.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现如下操作：
基于系统的多个安全目标，获取与第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子，所述元件的单点失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为单点失效时，单点失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，所述元件的残余失效因子是指：所述元件的元件失效模式在所述第I个安全目标下为残余失效时，残余失效率与与所述第I个安全目标关联的所有元件的失效率总和之比，其中I为自然数；
获取第I个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于第一阈值的元件的元件失效模式集合；
重复上述步骤直至获取所述系统的每一个安全目标关联的元件的单点失效因子或残余失效因子大于等于与其对应的阈值的元件的元件失效模式集合；
对所有安全目标对应的元件失效模式集合求并集以获得系统的元件失效模式集合。


5.一种计算机存储可读存储介质，其特征在于，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时执行如权利要求1～3任一项所述的方法。


6.一种确定系统中待改善的元件失效模式的方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1～3中任一项所述的系统失效分析方法获得系统的元件失效模式集合；
获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子，所述元件失效模式与多个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子中，最大的单点失效因子或残余失效因子；所述元件失效模式与一个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子；
获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的影响因子，所述影响因子是与所述元件失效模式关联的安全目标的个数；
获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的覆盖因子，所述覆盖因子是指与所述元件失效模式对应的安全机制可以覆盖的元件失效模式的个数；
基于所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子、所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的影响因子和覆盖因子确定系统中待改善的元件失效模式。


7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现如下操作：
采用权利要求1～3中任一项所述的系统失效分析方法获得系统的元件失效模式集合；
获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子，所述元件失效模式与多个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子中，最大的单点失效因子或残余失效因子；所述元件失效模式与一个安全目标关联时，与所述元件失效模式对应的单点失效因子或残余失效因子是指：与所述元件失效模式对应的元件在与其关联的安全目标下，所述元件的单点失效因子或残余失效因子；
获取所述系统的元件失效模式集合中每一个元件失效模式对应的影响因子，所述影响因子是与所述元件失...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方方，孙衍茂，胡昌东，殷文添，
申请(专利权)人：大陆泰密克汽车系统上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31