Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilité DYNamique pour modéliser des systèmes critiques

Jean-François Aubry; Génia Babykina; Anne Barros; Nicolae Brinzei; Gilles Deleuze; Benoîte de Saporta; François Dufour; Yves Langeron; Huilong Zhang

hal-00740181, version 1

Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilité DYNamique pour modéliser des systèmes critiques

Jean-François Aubry () ¹, Génia Babykina () ¹, Anne Barros () ^2, 3, Nicolae Brinzei () ¹, Gilles Deleuze () ⁴, Benoîte de Saporta () ^5, 6, François Dufour () ^5, 6, Yves Langeron () ⁷, Huilong Zhang () ^5, 6

N° SURFDIAG, ISET

Résumé : La sûreté des systèmes industriels à haute criticité repose maintenant en grande partie sur des systèmes de commande programmés. Or, les méthodes classiques d'évaluation de la sûreté se trouvent à leurs limites du fait de la complexité de description des interactions entre les processus et le contrôle-commande, qui ne sont plus représentables par les méthodes statiques de type arbre de défaillances; l'évaluation probabiliste de la sûreté ne pourra se faire qu'à l'aide de modèles de fiabilité dynamique. Dans un premier temps, ce projet se propose de définir un cas test représentatif du domaine de la fiabilité dynamique. Il s'agit d'une partie du circuit secondaire d'un réacteur à eau pressurisée français de 900 MW, avec sa logique de commande. Ensuite, ce cas test est modélisé et analysé par plusieurs approches de la fiabilité dynamique qui ont été retenues pour l'étude : les Automates Stochastiques Hybrides (ASH), les Processus Markoviens Déterministes par Morceaux (PDMP), les Réseaux de Petri Stochastiques (RdPS). Finalement, le potentiel de ces différentes approches est évalué par des comparaisons à la fois qualitative et quantitative des résultats obtenus.

1 : Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN)
CNRS : UMR7039 – Université de Lorraine
2 : Institut Charles Delaunay
Université de Technologie de Troyes : 2848
3 : Université de Technologie de Troyes (UTT)
Université de Technologie de Troyes
4 : E.D.F. Division Recherche et Développement [Clamart]
EDF
5 : Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB)
CNRS : UMR5251 – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I – Université Victor Segalen - Bordeaux II
6 : CQFD (INRIA Bordeaux - Sud-Ouest)
INRIA – Université Sciences et Technologies - Bordeaux I – Université Victor Segalen - Bordeaux II – CNRS : UMR5251
7 : Sciences et Technologies pour la Maitrise des Risques (STMR)
Université de Technologie de Troyes

Collaboration : collaboration CRAN, EDF R&D, INRIA-CQFD, UTT-ICD

hal-00740181, version 1
http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181
oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00740181
Contributeur : Nicolae Brinzei <>
Soumis le : Mardi 9 Octobre 2012, 15:21:44
Dernière modification le : Mardi 9 Octobre 2012, 15:37:12

Voir la fiche détaillée

Documents associés

PDF :

Exporter

Bibtex EndNote TEI RefWorks

%% hal-00740181, version 1
%% http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181
@techreport{aubry:hal-00740181,
    hal_id = {hal-00740181},
    url = {http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181},
    title = {{Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilit{\'e} DYNamique pour mod{\'e}liser des syst{\`e}mes critiques}},
    author = {Aubry, Jean-Fran{\c c}ois and Babykina, G{\'e}nia and Barros, Anne and Brinzei, Nicolae and Deleuze, Gilles and de Saporta, Beno{\^\i}te and Dufour, Fran{\c c}ois and Langeron, Yves and Zhang, Huilong},
    abstract = {{La s{\^u}ret{\'e} des syst{\`e}mes industriels {\`a} haute criticit{\'e} repose maintenant en grande partie sur des syst{\`e}mes de commande programm{\'e}s. Or, les m{\'e}thodes classiques d'{\'e}valuation de la s{\^u}ret{\'e} se trouvent {\`a} leurs limites du fait de la complexit{\'e} de description des interactions entre les processus et le contr{\^o}le-commande, qui ne sont plus repr{\'e}sentables par les m{\'e}thodes statiques de type arbre de d{\'e}faillances; l'{\'e}valuation probabiliste de la s{\^u}ret{\'e} ne pourra se faire qu'{\`a} l'aide de mod{\`e}les de fiabilit{\'e} dynamique. Dans un premier temps, ce projet se propose de d{\'e}finir un cas test repr{\'e}sentatif du domaine de la fiabilit{\'e} dynamique. Il s'agit d'une partie du circuit secondaire d'un r{\'e}acteur {\`a} eau pressuris{\'e}e fran{\c c}ais de 900 MW, avec sa logique de commande. Ensuite, ce cas test est mod{\'e}lis{\'e} et analys{\'e} par plusieurs approches de la fiabilit{\'e} dynamique qui ont {\'e}t{\'e} retenues pour l'{\'e}tude : les Automates Stochastiques Hybrides (ASH), les Processus Markoviens D{\'e}terministes par Morceaux (PDMP), les R{\'e}seaux de Petri Stochastiques (RdPS). Finalement, le potentiel de ces diff{\'e}rentes approches est {\'e}valu{\'e} par des comparaisons {\`a} la fois qualitative et quantitative des r{\'e}sultats obtenus.}},
    keywords = {fiabilit{\'e} dynamique, {\'e}valuation probabiliste quantitative, simulation de Monte-Carlo, cas test : r{\'e}gulation du niveau d'eau dans un g{\'e}n{\'e}rateur {\`a} vapeur d'une centrale nucl{\'e}aire},
    language = {Fran{\c c}ais},
    affiliation = {Centre de Recherche en Automatique de Nancy - CRAN , Institut Charles Delaunay , Universit{\'e} de Technologie de Troyes - UTT , E.D.F. Division Recherche et D{\'e}veloppement [Clamart] , Institut de Math{\'e}matiques de Bordeaux - IMB , CQFD - INRIA Bordeaux - Sud-Ouest , Sciences et Technologies pour la Maitrise des Risques - STMR},
    number = {SURFDIAG, ISET},
    collaboration = {collaboration CRAN, EDF R\&D, INRIA-CQFD, UTT-ICD },
    year = {2012},
    month = Mar,
    pdf = {http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181/PDF/Rapport\_final\_APPRODYN\_v7a\_NB.pdf},
}

%F hal-00740181, version 1
%0 Report
%U http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181
%2 SPI:AUTO;INFO:INFO_PF
%T Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilité DYNamique pour modéliser des systèmes critiques
%A Aubry, Jean-François
%A Babykina, Génia
%A Barros, Anne
%A Brinzei, Nicolae
%A Deleuze, Gilles
%A de Saporta, Benoîte
%A Dufour, François
%A Langeron, Yves
%A Zhang, Huilong
%+ Centre de Recherche en Automatique de Nancy - CRAN , Institut Charles Delaunay , Université de Technologie de Troyes - UTT , E.D.F. Division Recherche et Développement [Clamart] , Institut de Mathématiques de Bordeaux - IMB , CQFD - INRIA Bordeaux - Sud-Ouest , Sciences et Technologies pour la Maitrise des Risques - STMR
%X La sûreté des systèmes industriels à haute criticité repose maintenant en grande partie sur des systèmes de commande programmés. Or, les méthodes classiques d'évaluation de la sûreté se trouvent à leurs limites du fait de la complexité de description des interactions entre les processus et le contrôle-commande, qui ne sont plus représentables par les méthodes statiques de type arbre de défaillances; l'évaluation probabiliste de la sûreté ne pourra se faire qu'à l'aide de modèles de fiabilité dynamique. Dans un premier temps, ce projet se propose de définir un cas test représentatif du domaine de la fiabilité dynamique. Il s'agit d'une partie du circuit secondaire d'un réacteur à eau pressurisée français de 900 MW, avec sa logique de commande. Ensuite, ce cas test est modélisé et analysé par plusieurs approches de la fiabilité dynamique qui ont été retenues pour l'étude : les Automates Stochastiques Hybrides (ASH), les Processus Markoviens Déterministes par Morceaux (PDMP), les Réseaux de Petri Stochastiques (RdPS). Finalement, le potentiel de ces différentes approches est évalué par des comparaisons à la fois qualitative et quantitative des résultats obtenus.
%G Français
%2 2012-03-15
%K fiabilité dynamique, évaluation probabiliste quantitative, simulation de Monte-Carlo, cas test : régulation du niveau d'eau dans un générateur à vapeur d'une centrale nucléaire
%Z SURFDIAG, ISET
%Z collaboration CRAN, EDF R&D, INRIA-CQFD, UTT-ICD
%Z projet soutenu par le Groupement d'Intérêt Scientifique "Surveillance, Sûreté et Sécurité des Grands Systèmes" (GIS 3SGS)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<listBibl xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<listBibl type="report"><head>Rapports</head>
<biblStruct type="report" xml:id="hal-00740181"><monogr>
<author><persName><forename>Jean-François</forename><surname>Aubry</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">CRAN</orgName>
<orgName type="team">Centre de Recherche en Automatique de Nancy</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR7039</orgName>
<orgName type="institution">Université de Lorraine</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Génia</forename><surname>Babykina</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">CRAN</orgName>
<orgName type="team">Centre de Recherche en Automatique de Nancy</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR7039</orgName>
<orgName type="institution">Université de Lorraine</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Anne</forename><surname>Barros</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="team">Institut Charles Delaunay</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">Université de Technologie de Troyes : 2848</orgName>
</affiliation>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">UTT</orgName>
<orgName type="team">Université de Technologie de Troyes</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">Université de Technologie de Troyes</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Nicolae</forename><surname>Brinzei</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">CRAN</orgName>
<orgName type="team">Centre de Recherche en Automatique de Nancy</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR7039</orgName>
<orgName type="institution">Université de Lorraine</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Gilles</forename><surname>Deleuze</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="team">E.D.F. Division Recherche et Développement [Clamart]</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">EDF</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Benoîte</forename><surname>de Saporta</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">IMB</orgName>
<orgName type="team">Institut de Mathématiques de Bordeaux</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
</affiliation>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">INRIA Bordeaux - Sud-Ouest</orgName>
<orgName type="team">CQFD</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">INRIA</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>François</forename><surname>Dufour</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">IMB</orgName>
<orgName type="team">Institut de Mathématiques de Bordeaux</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
</affiliation>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">INRIA Bordeaux - Sud-Ouest</orgName>
<orgName type="team">CQFD</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">INRIA</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Yves</forename><surname>Langeron</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">STMR</orgName>
<orgName type="team">Sciences et Technologies pour la Maitrise des Risques</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">Université de Technologie de Troyes</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Huilong</forename><surname>Zhang</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">IMB</orgName>
<orgName type="team">Institut de Mathématiques de Bordeaux</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
</affiliation>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">INRIA Bordeaux - Sud-Ouest</orgName>
<orgName type="team">CQFD</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">INRIA</orgName>
<orgName type="institution">Université Sciences et Technologies - Bordeaux I</orgName>
<orgName type="institution">Université Victor Segalen - Bordeaux II</orgName>
<orgName type="institution">CNRS : UMR5251</orgName>
</affiliation>
</author>
<title type="main" level="m">Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilité DYNamique pour modéliser des systèmes critiques</title><title type="main" level="m">Rapport final du projet APPRODYN : APPROches de la fiabilité DYNamique pour modéliser des systèmes critiques</title><imprint/></monogr><idno type="HALid">http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181</idno><idno type="HALFile">http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00740181/PDF/Rapport_final_APPRODYN_v7a_NB.pdf</idno></biblStruct>
</listBibl>
</listBibl>