RELIABILITY ANALYSIS OF INCLINED ELEVATOR SAFETY BRAKING SYSTEM BASED ON A FUZZY DYNAMIC FAULT TREE

LU Mingxue; HU Ming; LIN Qingyun; YE Jiekai; LI Wu; ZHOU Qibiao

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.017

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RELIABILITY ANALYSIS OF INCLINED ELEVATOR SAFETY BRAKING SYSTEM BASED ON A FUZZY DYNAMIC FAULT TREE

·Optimization·Reliability· | 更新时间：2025-11-26

- RELIABILITY ANALYSIS OF INCLINED ELEVATOR SAFETY BRAKING SYSTEM BASED ON A FUZZY DYNAMIC FAULT TREE
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 11, Pages: 142-149(2025)
- 作者机构：
  
  1.浙江理工大学机械工程学院，杭州 310018
  2.丽水市特种设备检测院，丽水 323000
- 作者简介：
  
  HU Ming, E-mail: huming@zstu.edu.cn
- 基金信息：
  
  Science and Technology Plan Project of State Administration of Market Supervision and Administration(S2022MK0802)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.017
  CLC： TB114.3;TU857
- Received：14 March 2024，
  
  Published：15 November 2025
- 稿件说明：
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路明雪，胡明，林青云，等. 基于模糊动态故障树的斜行电梯安全制动系统可靠性分析［J］. 机械强度，2025，47（11）：142-149.

LU Mingxue，HU Ming，LIN Qingyun，et al. Reliability analysis of inclined elevator safety braking system based on a fuzzy dynamic fault tree［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（11）：142-149.
路明雪，胡明，林青云，等. 基于模糊动态故障树的斜行电梯安全制动系统可靠性分析［J］. 机械强度，2025，47（11）：142-149. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.017.

LU Mingxue，HU Ming，LIN Qingyun，et al. Reliability analysis of inclined elevator safety braking system based on a fuzzy dynamic fault tree［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（11）：142-149. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.017.

摘要

在斜行电梯运行中，其安全制动系统是影响设备安全性和可靠性的关键因素。针对斜行电梯安全制动系统故障的发生具有动态性及不确定性的特点，提出了一种基于模糊动态故障树的斜行电梯安全制动系统可靠性分析方法。基于模糊数学理论对安全制动系统的底事件故障率进行表征，结合动态故障树分析方法，将斜行电梯安全制动系统动态故障树划分为静态子树与动态子树，静态子树采用静态或逻辑门求解事件的模糊故障概率，动态子树采用基于马尔可夫（Markov）模型中不同状态模糊转移率获得安全制动系统随时间变化的失效率函数，得到不同运行时间安全制动系统故障失效概率的隶属函数，实现斜行电梯系统故障发生率不确定条件下的动态可靠性分析。基于模糊概率重要度求解原理，对安全制动系统底事件进行概率重要度排序分析，为斜行电梯安全制动系统的定期检修和维护提供了依据。

Abstract

During the operation of inclined elevators

their safety braking systems were identified as key factors affecting the safety and reliability of the equipment. To address the characteristics of dynamic fault occurrence and uncertain fault rate in the safety braking systems of inclined elevators

a reliability analysis method for such safety braking systems based on the fuzzy dynamic fault tree (FDFT) was proposed. The fault rates of the bottom events in the safety braking systems were expressed based on fuzzy mathematics theory. Combined with the dynamic fault tree analysis (DFTA) method

the dynamic fault tree of the inclined elevator safety braking system was divided into static subtrees and dynamic subtrees. For the static subtrees

static OR logic gates were used to solve the fuzzy fault probabilities of events; for the dynamic subtrees

the fuzzy transition rates of different states in the Markov model were adopted to obtain the time-varying failure rate function of the safety braking system. Subsequently

the membership functions of the fault failure probability of the safety braking system at different operation times were derived

realizing the dynamic reliability analysis of inclined elevator systems under the condition of uncertain fault rates.Based on the calculation principle of fuzzy probability importance

the probability importance ranking analysis of the bottom events in the safety braking system was conducted

provided a basis for the regular inspection and maintenance of the safety braking systems of inclined elevators is provided by this research.

关键词

Keywords

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