近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院核能安全所戈道川副研究員及項目組在備用冗余系統(tǒng)可靠性快速分析方法研究中取得新進展，研究成果在線發(fā)表在國際工程技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威期刊《可靠性工程和系統(tǒng)安全》（Reliability Engineering and System Safety）上。
為保障安全運行，核電廠中大量采用備用冗余設(shè)計，因此會形成龐大而復(fù)雜的備用冗余系統(tǒng)。而開展針對備用冗余系統(tǒng)的可靠性分析研究，能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在的薄弱環(huán)節(jié)、減少非必要冗余模塊，對提高核電廠的安全性和經(jīng)濟性具有重要意義。由于備用冗余系統(tǒng)中存在復(fù)雜時序失效行為，采用以動態(tài)故障樹為基礎(chǔ)的系統(tǒng)可靠性評估方法逐漸成為核電廠安全評價體系中重要的研究方向。然而核電廠系統(tǒng)規(guī)模龐大且具有相當(dāng)復(fù)雜失效場景，如何提高核電廠中備用冗余系統(tǒng)的動態(tài)故障樹計算效率，是當(dāng)下研究面臨的主要難題。
針對這一問題，研究人員提出一種基于生存特征（signature）理論的快速分析方法。生存signature理論是近年來可靠性領(lǐng)域內(nèi)重要的研究熱點之一，它的原理是采用將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從用于描述系統(tǒng)部件隨機故障的概率模型中分離出來的方法，來提高系統(tǒng)可靠性分析效率。研究人員利用部件布爾狀態(tài)向量與失效條件樣本點對備用冗余系統(tǒng)生存signature進行高效仿真（如圖1,2所示），并基于生存signature實現(xiàn)備用冗余系統(tǒng)可靠性的快速計算。研究結(jié)果表明：針對規(guī)模較大且具有高可靠性的備用冗余系統(tǒng)，所提方法能夠有效減少仿真過程中的無效樣本點與時序失效事件，在計算效率以及精度上都比傳統(tǒng)蒙卡方法更加優(yōu)異。
相關(guān)研究成果不僅有助于進一步推動核能系統(tǒng)概率安全評價技術(shù)的深入發(fā)展，同時可為其他工業(yè)過程中備用冗余系統(tǒng)可靠性計算技術(shù)提供參考，具有廣泛的應(yīng)用前景。（王韶軒）
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