FT_最小割集求解_故障树_最小割集_

# 程序目的：求解故障树最小割集 # 步骤一：故障树构建,此步骤为本程序全部输入 """ # 故障树实例1：源自《机械可靠性设计视频教程》 N_BOTTOM = 6 def FT(*params): # 多变量输入，可用list作为输入 # 底事件、中间事件、顶事件根据实际情况调整 X1=params[0] X2=params[1] X3=params[2] X4=params[3] X5=params[4] X6=params[5] G3 = X4 | X5 G4 = X2 | X4 | X6 G5 = X3 & X4 G1 = X3 & G3 & G4 G2 = X2 | G5 TOP = X1 | G1 | G2 return TOP """ """ # 故障树实例2：源自《系统可靠性设计分析》 PDF133页-曾声奎 N_BOTTOM = 8 def FT(*params): # 多变量输入，可用list作为输入 # 底事件、中间事件、顶事件根据实际情况调整 X1=params[0] X2=params[1] X3=params[2] X4=params[3] X5=params[4] X6=params[5] X7=params[6] X8=params[7] M4=X4|X5 M5=X6|X7 M6=X6|X8 M2=M4&M5 M3=X3|M6 M1=M2|M3 TOP=X1|M1|X2 return TOP """ # 故障树实例3：源自《系统可靠性设计分析》 PDF151页-曾声奎 N_BOTTOM = 9 def FT(*params): # 多变量输入，可用list作为输入 # 底事件、中间事件、顶事件根据实际情况调整 X1=params[0] X2=params[1] X3=params[2] X4=params[3] X5=params[4] X6=params[5] X7=params[6] X8=params[7] X9=params[8] M4=X4|X5|X6 M5=X7|X8|X9 M2=X2|M4 M3=X3|M5 TOP=M2&M3&X1 return TOP def MSL_calc(N_BOTTOM): # N_BOTTOM为底事件数量 # 步骤二：由二进制数，生成底事件全列表 bottom_status_list=[] for each in range(pow(2,N_BOTTOM)): bottom_status=[] # 底事件行 each=str(bin(each))[2:] # 十进制转为为二进制，并去掉“0b” each=each.rjust(N_BOTTOM,"0") # 右对齐，左边空余部分用0补齐，确保每个N_BOTTOM位 for i in range(N_BOTTOM): # 0替换为False，1替换为True if each[i]=="0": bottom_status.append(False) else: bottom_status.append(True) bottom_status_list.append(bottom_status) # 生成底事件全列表 # 步骤三：将基本事件状态列表逐行带入故障树，求出割集 split_list=[] for row in bottom_status_list: if FT(*row)==True: # 判断该基本事件状态行是否可触发顶事件 split_list.append(row) # 如果触发，则归入割集 # 步骤四：针对割集，判断是否为最小割集 not_min_split_list = [] # 割集中的非最小割集初始化 for row1 in split_list: for j in range(N_BOTTOM): # 将每行Ture元素逐一替换为False mid = row1 if mid[j]==True: mid = mid[:j] + [False] + mid[j + 1:] if FT(*mid)==True: # 如果替换后的状态行还能触发顶事件，则认为该状态行不是最小割集 not_min_split_list.append(row1) # 增加到非最小割集中 break min_split_list=[ms for ms in split_list if ms not in not_min_split_list] # 剔除割集中属于非最小割集 # 此处本可用list(set(list1)-set(list2)),但本例list为二维数组，所以不能转化为字典。因为字典的键只能是一个 return min_split_list def MSL_print(min_split_list,N_BOTTOM): # 打印结果 # min_split_list.reverse() n=0 for i in min_split_list: aa="" for ss in range(N_BOTTOM): if i[ss] == True: aa=aa+"X"+str(ss+1)+"," n+=1 print(n," ",aa.strip(",")) MSL_print(MSL_calc(N_BOTTOM),N_BOTTOM)