安全苛求系统的扩展uml类图模型的故障树生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及安全苛求系统技术领域，尤其涉及一种安全苛求系统的扩展UML类图 模型的故障树生成方法。
【背景技术】
[0002] 安全苛求系统对组成系统的软件和硬件安全级别要求很高，其出现故障后可能会 导致重大的生命、财产损失。为了避免人员伤亡、降低经济损失，安全苛求系统在设计和研 发过程中必须慎之又慎。但是即使如此，由于设计工程师对于系统特性、行为等认识理解的 局限性以及系统复杂、频繁的交互和协作，安全苛求系统内及安全苛求系统与环境间不可 避免地会产生一系列的缺陷或故障。相对于其它类型的故障，这些故障对系统安全危害更 大，隐藏的更深，对其检测和消除的难度也更高，本发明实施例将其称为设计型故障，设计 型故障已经成为安全苛求系统不安全的一个主要原因。
[0003] 大部分安全苛求系统的设计型故障只有在系统研发后期才会被发现，而当错误发 生之后用来纠正这些错误的花费是相当耗费成本的。这些都为安全工程师们对安全苛求系 统进行安全分析带来了巨大的挑战。
[0004] 目前，为了克服安全苛求系统的设计型故障，安全分析技术已经非常广泛地应用 于安全苛求系统的设计过程中。但是，这些安全分析技术都是高度主观并且依赖于安全分 析人员的从业技能。这些安全分析技术通常都是基于一个非正式的系统模型，很难做到完 整一致且不出错。事实上，由于缺乏系统结构的精确模型和失效模式，经常迫使安全分析 人员花费很多的精力从多个资源处收集系统行为的细节并将这些信息嵌入如故障树等安 全分析方法中。尽管现在已经有了能够实现对设计模型进行自动安全分析的工具，但是现 有的安全分析工具却是与设计过程分离的，并且在工程周期中安全分析的结果是明显滞后 的。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施例提供了一种安全苛求系统的扩展UML类图模型的故障树生成方 法，以实现有效地克服安全苛求系统的设计型故障。
[0006] -种安全苛求系统的扩展UML类图模型的故障树生成方法，包括：
[0007] 构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类包含属性和操 作；
[0008] 将所述UML类图模型保存为设定格式的文件，按照设定的信息提取算法对所述 UML类图模型对应的设定格式的文件进行解析，提取所述UML类图模型的UML类图模型中的 各个类和各个类对应的属性和操作信息；
[0009] 根据所述各个类和各个类对应的属性和操作信息，基于设定的故障树生成算法生 成所述UML类图模型对应的故障树。
[0010] 优选地，所述的构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类 包含属性和操作，包括：
[0011] 使用UML语言构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类 表示相同组件的集合，每个类包含属性、操作和基数，所述安全苛求系统中的每个组件对应 类中的一个带有属性和操作的例子，所述类的基数描述此类中存在的相似对象的数目，所 述类的基数存在于关联关系、依赖关系和组合关系中，所述关联关系用于表示所述安全苛 求系统中的组件之间的信息交互，所述依赖关系用于表示所述安全苛求系统中的元素之间 的使用关系，所述组合关系用于表示所述安全苛求系统中的平台与该平台下的子系统之间 的关系。
[0012] 优选地，设置冷备构造型、热备构造型和温备构造型来表明一个类的备用属性，所 述热备构造型表示当主用组件不可用时，热备组件自动接替主用组件，所述温备构造型表 示温备组件处于加点代用状态，并周期性同步复制或镜像主用组件，当主用组件不可用时， 需要经过一定时间后切换到温备组件；所述冷备构造型表示冷备组件处于不加电待用状 态，当主用组件不可用时，冷备组件经过启动、备份数据导入后，切换到冷备组件。
[0013] 优选地，所述的方法还包括：
[0014] 设置所述UML类图模型元素、构造型语义和动态故障树元素之间的对应关系，所 述对应关系包括：
【主权项】
1. 一种安全苛求系统的扩展UML类图模型的故障树生成方法，其特征在于，包括： 构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类包含属性和操作； 将所述UML类图模型保存为设定格式的文件，按照设定的信息提取算法对所述UML类 图模型对应的设定格式的文件进行解析，提取所述UML类图模型的UML类图模型中的各个 类和各个类对应的属性和操作信息； 根据所述各个类和各个类对应的属性和操作信息，基于设定的故障树生成算法生成所 述UML类图模型对应的故障树。
2. 根据权利要求1所述的安全苛求系统的扩展UML类图模型的故障树生成方法，其特 征在于，所述的构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类包含属性 和操作，包括： 使用UML语言构造安全苛求系统的UML类图模型，所述UML类图模型中的各个类表示 相同组件的集合，每个类包含属性、操作和基数，所述安全苛求系统中的每个组件对应类中 的一个带有属性和操作的例子，所述类的基数描述此类中存在的相似对象的数目，所述类 的基数存在于关联关系、依赖关系和组合关系中，所述关联关系用于表示所述安全苛求系 统中的组件之间的信息交互，所述依赖关系用于表示所述安全苛求系统中的元素之间的使 用关系，所述组合关系用于表示所述安全苛求系统中的平台与该平台下的子系统之间的关 系。
3. 根据权利要求2所述的安全苛求系统的扩展UML类图模型的故障树生成方法，其特 征在于，设置冷备构造型、热备构造型和温备构造型来表明一个类的备用属性，所述热备构 造型表示当主用组件不可用时，热备组件自动接替主用组件；所述温备构造型表示温备组 件处于加点代用状态，并周期性同步复制或镜像主用组件，当主用组件不可用时，需要经过 一定时间后切换到温备组件；所述