Evaluation de la sûreté de systèmes dynamiques hybrides complexes : application aux systèmes hydrauliques

par Perrine Broy

Thèse de doctorat en Optimisation et Sûreté des Systèmes

Sous la direction de Christophe Bérenguer et de Hassane Chraibi.

Soutenue le 12-03-2014

à Troyes , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube) , en partenariat avec EDF (entreprise) .

Le président du jury était François Pérès.

Le jury était composé de Christophe Bérenguer, Hassane Chraibi, François Pérès, Marko Cepin, Jean-Marc Thiriet, Nicolae Brinzei, Yann Dijoux.

Les rapporteurs étaient Marko Cepin, Jean-Marc Thiriet.


  • Résumé

    Ces travaux s'intéressent à l'estimation de la fiabilité des évacuateurs de crues vannés. Le comportement fiabilistes de ces systèmes hydrauliques dépend à la fois d'événements aléatoires discrets, mais aussi de l'évolution d'une variable déterministe continue : ce sont des systèmes dynamiques hybrides. Pour ces systèmes, l'événement redouté est réalisé lorsque le niveau de la retenue atteint un seuil de sûreté. La démarche de fiabilité dynamique proposée dans cette thèse vise à prendre en compte l’information temporelle de la modélisation à la synthèse d'indicateurs fiabilistes pour l'aide à la décision et développe deux contributions :1) L'élaboration d'une base de connaissances dédiée à la description des évacuateurs de crue en termes de fiabilité dynamique. Chaque classe de composants est décrite par un automate stochastique hybride dont les états sont les différentes phases de son fonctionnement. 2) Le suivi de la simulation de Monte Carlo et le traitement et l'analyse des "histoires" (séquence de tous les états activés et des dates d'activation) obtenues en simulation pour construire des indicateurs de fiabilité classique (probabilité d'occurrence de l'évènement redouté, identification des coupes équivalentes prépondérantes, ...). Des indicateurs de fiabilité dynamique basés sur la classification des histoires en fonction des dates de défaillance des composants concernés et sur l'estimation de l'importance dynamique sont aussi proposés

  • Titre traduit

    Safety assessment of complex hybrid dynamic systems : application to hydraulic systems


  • Résumé

    Hydraulic systems are hybrid dynamic systems whose evolution is a combination between discrete stochastic events on the one hand and continuous deterministic phenomena on the other hand. The undesired event is achieved when the dam level reaches a security threshold. In the frame of gated spillways dynamic reliability, the proposed methodology takes into account the temporal information during modeling and synthesis of reliability indicators for decision support.The first contribution of this work is the development of a knowledge base to describe a class of systems. Each component is described by a stochastic hybrid automaton whose states are the different working modes.The second contribution is Monte Carlo simulation monitoring and treatment results. A story is the sequence of all activated states and activation dates during the algorithm passage for a simulation. The analysis of results provides classical reliability indicators, such as the time evolution of the undesired event probability or the identification of predominant equivalent cuts. Our predictive approach is based on stories classification depending on components failure dates, then dynamic importance is assessed


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