3.5.1  概述

故障树分析（Fault Tree Analysis，FTA）是通过对可能造成系统中产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和其发生概率的一种分析技术。FTA以一个不希望发生的产品故障事件（或灾难性的产品危害）即顶事件作为分析的目标，通过自上而下按层次的故障因果逻辑分析，采用演绎推理的方法，逐层找出故障事件的必要而充分的直接原因，最终找出导致顶事件发生的所有原因和原因组合，并计算它们的发生概率，然后通过设计改进和实施有效的故障检测、维修等措施，设法减少其发生概率，给出产品的改进建议。FTA可分析多种故障因素的组合对产品的影响。

FTA与FMEA是紧密相关的。FMEA基本上是一种单因素分析法，即只考虑某种故障模式所产生的影响，而不考虑几种故障模式综合后所产生的影响。通过FMEA可找出影响安全和任务成功的关键故障模式，以此为顶事件，建立故障树进行多因素分析，以找出各种故障模式的组合，为改进设计提供依据。即FME-CA是FTA的基础，一般情况下，先进行单因素的FMECA，发现严酷度或危害度高的故障模式，将其作为顶事件，建立故障树，进行多因素的FTA。

1.目的

FTA的目的为：①从安全性的角度出发，比较各种列车产品的设计方案；或者已确定了某种设计方案，评估是否满足了安全性要求；②对于列车产品各重大内外场试验，通过FTA可能发现由几个非致命的故障事件的组合导致的意外致命事件，据此采取相应的改进措施；③为制定列车产品使用及维修程序提供依据；④对于不曾参与列车产品设计和使用维修人员来说，故障树为他们提供了一个形象的管理、使用维修的“指南”或者查找故障的“线索表”。

2.时机

FTA主要用于产品的研制、生产、使用阶段。在产品研制阶段，FTA可以帮助判断潜在的产品故障模式和灾难性危害因素，发现可靠性、安全性薄弱环节，以便改进设计。在生产、使用阶段，FTA可以帮助故障诊断，改进使用维修方案。它也是事故调查的一种有效手段。(https://www.daowen.com)

3.FTA的类别

FTA包括定性分析和定量分析。

故障树定性分析的目的在于寻找导致顶事件发生的原因事件及原因事件的组合，即识别导致顶事件发生的所有故障模式集合；帮助分析人员发现潜在的故障，发现设计的薄弱环节，以便改进设计；还用于指导故障诊断，改进使用和维修方案。

定量分析是在定性分析的基础上利用底事件的可靠性数据对故障树进行定量计算，得到顶事件的发生概率，每个最小割集的发生概率和最小割集与底事件重要程度，发现薄弱环节，根据重要度分析结果，安排改进措施的优先顺序。

在方案阶段和技术设计阶段，FTA主要以定性分析为主，若相似产品相关数据充分，可进行定量分析；在试验阶段和定型阶段尽可能采用定性分析和定量分析相结合。