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1、第21卷第1期系统仿真学报©Vol.21No.12009年1月JournalofSystemSimulationJan.,2009“二乘二取二”冗余系统的可靠性和安全性分析1,21,21,21,2张本宏，陆阳，韩江洪，魏臻(1.合肥工业大学计算机与信息学院，合肥230009；2.安全关键工业测控技术教育部工程研究中心，合肥230009)摘要：提出了“二乘二取二”冗余系统两种不同工作策略，利用马尔柯夫过程研究了不同策略的可靠度和安全度，通过MATLAB的仿真计算，分析了故障检测覆盖率和修复率对可靠度和安全度的影响。与三模冗余和双机热备系统
2、的对比研究表明，策略1的安全度最大，可靠度最小；策略2的可靠度最大，安全度在修复率为0.9时大于三模冗余和双机热备系统，在修复率为0时略低于三模冗余系统，而高于双机热备系统。关键词：表决系统；可靠性；安全性；故障安全；马尔可夫模型中图分类号：TP302.8文献标识码：A文章编号：1004-731X(2009)01-0256-06ReliabilityandSecurityAnalysisofDouble2-Vote-2RedundancySystem1,21,21,21,2ZHANGBen-hong,LUYang,HANJiang-ho
3、ng,WEIZhen(1.SchoolofComputer&Information,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2.EngineeringResearchCenterofSafetyCriticalIndustryMeasureandControlTechnology,MinistryofEducation,Hefei230009,China)Abstract:Twokindsofstrategyofdouble2-vote-2redundancysystemwerepro
4、posed.Tothosestrategies,reliabilityandsecuritywerestudiedwithMarkovprocession.BythesimulatingcalculationwithMatlab,theinfluencesofdifferentfault-coveringrateandmaintainablerateonthereliabilityandsecuritywereanalyzed.Comparativestudywithtriplemoduleredundancysystemanddual
5、modulehotstandbysystemshows:thesecurityofstrategy1isgreatest,butitsreliabilityislowest.Thereliabilityofstrategy2isgreatest,anditssecurityisgreaterthanthatoftriplemoduleredundancysystemanddualmodulehotstandbysystemwhenmaintainablerateis0.9.Ontheotherhand,thesecurityofstra
6、tegy2isslightlylessthanthatoftriplemoduleredundancysystemandmorethanthatofdualmodulehotstandbysystemwhenmaintainablerateis0.Keywords:votingsystem;reliability;security;fail-safe;Markovmodel1义不清。文献[8,10]均将子系统作为一个整体来研究，降低引言了模型的复杂程度，有一定的借鉴作用，但模型没有将通过在可信系统设计中，冗余技术是提高系统可靠性和安全输
7、出比较和模块自检发现的故障情况进行区分，也有待商性的主要技术。为了保障航空航天、铁路、核电站、石油化榷，而且文献[8]在进行模型分析时，状态转换还存在错误，工、武器装备、机器人以及医疗仪器等高风险系统的可靠性其中状态P10ÆP11的转移率应是原文献的两倍，若按原文和安全性，通常采用双机热备和三模冗余等结构，对这些结献的处理，实际上是冷备结构而非热备冗余结构。构的可靠性、安全性及实现技术的研究可参看文献[1-8]。近针对上述问题，本文对“二乘二取二”系统的工作过程进年来，一种新的冗余结构——“二乘二取二”冗余结构开始在行了细分描述，提出了
8、该系统的两种不同工作策略，并采用铁路信号计算机联锁系统中应用，对该结构的可靠性和安全马尔可夫模型进行了状态划分和转换分析；在此基础上，通性分析主要有文献[8，9，10]，但经过仔细研究，这些分析过Matla
