Erweiterung des Methodenspektrums zur automatisierten Modifikation von PSA-Modellen

Abstract

Das Softwarewerkzeug pyRiskRobot der GRS wurde für die automatisierte Erzeugung, Duplikation und Modifikation von Fehlerbäumen für probabilistische Sicherheitsanalysen (PSA) entwickelt. In mehreren Anwendungen hat sich bereits der Nutzen von pyRiskRobot gezeigt, da dieses es erlaubt PSA-Anlagenmodelle konsistent und effizient zu erweitern und anzupassen, was insbesondere bei der Modellierung übergreifender Einzeleinwirkungen und Einwirkungskombinationen von Bedeutung ist. Ursprünglich wurde pyRiskRobot ausschließlich für die Modifikation von PSA-Modellen verwandt, die mit der kommerziellen PSA-Software RiskSpectrum® erstellt wurden. Im Forschungs- und Entwicklungsvorhaben RS1596 wurde pyRiskRobot überarbeitet und erweitert. So wurde pyRiskRobot, das verschiedene open-source Python-Bibliotheken nutzt, zum einen so angepasst, dass es mit den Weiterentwicklungen dieser Bibliotheken Schritt hält. Dadurch profitiert auch pyRiskRobot von den Verbesserungen dieser Bibliotheken. Zum anderen wurde pyRiskRobot erweitert, um neben PSA-Modellen in RiskSpectrum® auch Fehlerbäume in Anlagenmodellen mit dem PSA-Code SAPHIRE bearbeiten zu können. Dies lockert zum einen die Beschränkung in der Wahl der genutzten PSA-Modellierungswerkzeuge, zum anderen erlaubt es, SAPHIRE-basierte Fehlerbäume zu untersuchen und zu adaptieren, was von erheblicher Bedeutung ist, da SAPHIRE insbesondere in den Vereinigten Staaten ein bevorzugtes Werkzeug zur PSA-Modellierung ist. Des Weiteren wurde pyRiskRobot um Funktionsgruppen zur Untersuchung von gemeinsam verursachten Ausfällen erweitert. Bereits in der Vergangenheit wurde pyRiskRobot um ein Modul für die Netzwerkanalyse erweitert. Dieses Modul ist vor allem für die Vorbereitung einer PSA für übergreifende Einwirkungen von Bedeutung, da sich dabei oftmals komplizierte Raumabhängigkeiten bei der Modellierung der Ausbreitung solcher Einwirkungen ergeben, die sich über die Methoden der Netzwerkanalyse visualisieren und analysieren lassen. Des Weiteren wurde die Anbindung von pyRiskRobot an das Netzwerkanalysemodul verbessert, um die Ergebnisse einer Netzwerkanalyse bei der automatisierten Erweiterung eines PSA-Modells um übergreifende Einwirkungen besser nutzen zu können. Außerdem erfolgte eine exemplarische Anwendung dieser Verbindung von pyRiskRobot und der Netzwerkanalyse. Das Netzwerkanalysemodul wurde zudem um Analysemethoden für verschiedene, gleichzeitig auftretende übergreifende Einwirkungen ergänzt, dabei wurde auf die Python-Bibliothek Py3plex zurückgegriffen. Diese erlaubt es, multiplexe Netzwerke zu visualisieren und zu analysieren. Dabei entspricht jede Dimension einer bestimmten übergreifenden Einwirkung.