<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMES</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1526-1506</issn>
<issn pub-type="ppub">1526-1492</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">30724</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2023.030724</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>System Reliability Analysis Method Based on T-S FTA and HE-BN</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">System Reliability Analysis Method Based on T-S FTA and HE-BN</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">System Reliability Analysis Method Based on T-S FTA and HE-BN</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Xia</surname><given-names>Qing</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Li</surname><given-names>Yonghua</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><email>yonghuali@163.com</email></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhang</surname><given-names>Dongxu</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Wang</surname><given-names>Yufeng</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>School of Mechanical Engineering, Dalian Jiaotong University</institution>, <addr-line>Dalian, 116028</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>School of Locomotive and Rolling Stock Engineering, Dalian Jiaotong University</institution>, <addr-line>Dalian, 116028</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Yonghua Li. Email: <email>yonghuali@163.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2023</year></pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic"><day>17</day>
<month>11</month>
<year>2023</year></pub-date>
<volume>138</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>1769</fpage>
<lpage>1794</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>20</day><month>4</month><year>2023</year></date>
<date date-type="accepted"><day>22</day><month>5</month><year>2023</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2024 Xia et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2024</copyright-year>
<copyright-holder>Xia et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMES_30724.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>For high-reliability systems in military, aerospace, and railway fields, the challenges of reliability analysis lie in dealing with unclear failure mechanisms, complex fault relationships, lack of fault data, and uncertainty of fault states. To overcome these problems, this paper proposes a reliability analysis method based on T-S fault tree analysis (T-S FTA) and Hyper-ellipsoidal Bayesian network (HE-BN). The method describes the connection between the various system fault events by T-S fuzzy gates and translates them into a Bayesian network (BN) model. Combining the advantages of T-S fault tree modeling with the advantages of Bayesian network computation, a reliability modeling method is proposed that can fully reflect the fault characteristics of complex systems. Experts describe the degree of failure of the event in the form of interval numbers. The knowledge and experience of experts are fused with the D-S evidence theory to obtain the initial failure probability interval of the BN root node. Then, the Hyper-ellipsoidal model (HM) constrains the initial failure probability interval and constructs a HE-BN for the system. A reliability analysis method is proposed to solve the problem of insufficient failure data and uncertainty in the degree of failure. The failure probability of the system is further calculated and the key components that affect the system&#x2019;s reliability are identified. The proposed method accounts for the uncertainty and incompleteness of the failure data in complex multi-state systems and establishes an easily computable reliability model that fully reflects the characteristics of complex faults and accurately identifies system weaknesses. The feasibility and accuracy of the method are further verified by conducting case studies.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>System reliability</kwd>
<kwd>D-S evidence theory</kwd>
<kwd>hyper-ellipsoidal bayesian network</kwd>
<kwd>T-S fault tree</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1"><label>1</label><title>Introduction</title>
<p>The system is a complex of many interacting and connected elements that are capable of performing a specific function. Quantifying the impact of system or human failure on a specific function is the content of system reliability analysis. For the reliability analysis of complex systems in military engineering, aerospace, rail transportation, and other fields, the system structure and operating environment are complex, the test costs are expensive and the historical failure data are insufficient [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>]. So how to build a reliability model that is easy to calculate and completely reflects the failure characteristics of the system? How to overcome the lack of reliability data and effectively identify the weak points of the system? These are the main problems in the reliability analysis of complex systems. Therefore, it is necessary to propose a new reliability analysis method that can effectively solve these problems.</p>
<p>System reliability is studied for the system as a whole. However, the concept of a system as a whole is relative. The components that make up a whole system can be seen as subsystems of the whole system. This whole system can in turn be seen as subsystems of a larger whole system. The study of system reliability requires the selection of suitable analysis methods according to different applications, different analysis purposes, and different system characteristics. Commonly used traditional system reliability analysis methods include the Reliability block diagram (RBD) method, Fault tree analysis (FTA) method, Bayesian network, Markov analysis, GO method, and Petri net, etc. These traditional reliability analysis methods are mainly based on exact probability theory. However, the reliability information of complex systems is diverse and uncertain, and the reliability data is difficult to obtain [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]. So, the above traditional reliability analysis methods are not applicable anymore. Therefore, some scholars have introduced uncertainty characterization methods such as fuzzy theory [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>], interval analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>], and probabilistic boxes [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] into reliability analysis.</p>
<p>The fault tree is an intuitive reliability modeling method that adequately represents component and system interactions and fault relationships. It has certain advantages for rapid modeling. When complex systems and equipment fail due to multiple causes and the causal relationship between higher and lower-level fault events is unclear, fault trees can be used to describe the links between fault events deterministically through logic gates. The system can then be analyzed qualitatively (to obtain the minimum cut set) and quantitatively (to obtain the top event reliability data and the bottom event importance). It has been widely used in the aerospace [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>], transportation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>], and power [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] fields. Based on the fault tree, the Takagi-Sugeno Fault tree analysis (T-S FTA) method is further proposed to solve the problem of system fault polymorphism and uncertainty of the fault mechanism and data [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>]. T-S fault tree has been applied to the reliability analysis of multi-state complex systems [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. However, when used to calculate the top event probability of system fault trees in real engineering, the current T-S FTA is computationally intensive and cannot be backward calculated. BN fills exactly this gap and is widely used in reliability analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>].</p>
<p>BN uses conditional probabilities to describe the relationships between events in a fault tree. It has powerful inference and analysis capabilities. It is more suitable for complex systems in terms of representing polymorphic events, describing node relationships, and computational analysis capabilities. Therefore, the FTA model constructed based on the fault mechanism is transformed into BN inference to diagnose faults. It becomes a hot spot in the field of fault research of complex systems. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>], the work focused on the use of BN to deal with the uncertainty of accidents and the limitations of the fault tree. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>], a multistate fault tree was transformed into a BN model. The reliability of a semi-submersible drilling rig system under different fault states was calculated.</p>
<p>In the above study, BN requires large amounts of accurate fault data. Sample data are scarce for most high-reliability systems in practical engineering. The randomness assumption or fuzziness assumption is not satisfied, but it is easy to determine the uncertain information boundaries. Therefore, some scholars have introduced methods such as Fuzzy theory, Interval analysis, and Evidence theory into traditional Bayesian networks. To propose the interval Bayesian network, interval probabilities are used instead of exact probabilities. It is used to solve the problem of the influence of uncertainty and incomplete information on the reliability assessment results. The interval triangular fuzzy number is used to describe Bayesian network node probabilities for the analysis of cognitive uncertainty and failure correlation in complex multistate systems [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>]. The fuzzy prior probability interval of BN is obtained by fusing highly conflicting data through D-S evidence theory to perform risk assessment [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>]. In [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>], the interval probability was used to quantify the cognitive uncertainty of BN, and the Bayesian posterior interval probabilities were solved using the GL2U (Generalised Loopy 2-Updating) algorithm. The interval Bayesian network calculates the upper-level node failure interval when each root node failure interval is simultaneously taking an interval extreme value. This simultaneous taking of extremes is difficult to achieve in practical engineering. For the interval Bayesian network, only upper and lower bounds on the probability of node intervals are used for system reliability analysis. The correlation of the number of intervals is not taken into account. The results of the calculations are coarse and conservative.</p>
<p>The Hyper-ellipsoidal model is a convex set model. The analytical description of uncertain interval covariate correlations using the HM can effectively circumvent the extreme cases of interval Bayesian models [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]. Therefore, the Hyper-ellipsoidal model has been applied to fatigue life analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] and structural reliability analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>]. The introduction of convex models into the T-S FTA method to define uncertain covariate boundaries or ranges [<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>]. Then the problem of relatively conservative interval T-S FTA results can be solved. The HM was used to describe the uncertain interval variables of the system fault tree model for reliability assessment, which is more in line with engineeringpractice [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>].</p>
<p>Based on the above considerations, this paper proposes a system reliability analysis method based on T-S FTA and HE-BN. The main contributions of this paper are as follows:
<list list-type="order">
<list-item><p>A reliability modeling method that reflects complex system failure characteristics is proposed. It improves modeling and computational efficiency over traditional reliability analysis methods.</p></list-item>
<list-item><p>The method can effectively deal with the problem of insufficient system failure data and uncertainty about the degree of failure.</p></list-item>
<list-item><p>The method solves the problem of relatively conservative calculation results when the traditional interval Bayesian network describes uncertainty fault data. It is more in line with engineering practice.</p></list-item>
</list></p>
<p>The rest of the paper is organized as follows: In <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>, the mapping relationship between T-S FTA and BN in terms of structure and working principle is analyzed. The D-S evidence theory and the HM are briefly reviewed. In <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, a reliability analysis method based on T-S FTA and HE-BN is proposed. <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> presents a case study on the reliability analysis of complex systems. The validity of the proposed method is illustrated. Finally, <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref> presents the concluding remarks.</p>
</sec>
<sec id="s2"><label>2</label><title>Introduction of Basic Theory</title>
<sec id="s2_1"><label>2.1</label><title>T-S Fault Tree and Bayesian Network</title>
<p>The T-S FTA is an analysis method that considers the impact of multiple fault levels on the system. It has IF-THEN rules and describes inter-event connections with T-S gates. When the input event fault state of the IF-THEN rule is two-state and the output event satisfies the traditional fault tree logic gates, the T-S Fault tree degenerates to the traditional fault tree. The traditional fault tree is a special case of the T-S Fault tree. The T-S Fault tree model is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1a</xref>, where X1, X2, and X3 are bottom events, M1 is the middle event, M2 is the top event, and T-S gate 1 and T-S gate 2 are T-S fuzzy gates.</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>Model comparison</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-1.tif"/></fig>
<p>Considering the fuzziness of the event fault state, the T-S FTA uses the fuzzy number to describe the event fault state. For example, the fault state of the T-S gate input event <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is a fuzzy number <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The fault state of the output event <italic>y</italic> is a fuzzy number <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Then the fault logic relationship between the events can be described by the T-S gate rules. Rule <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: If the input event <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> fault state is <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, input event <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> fault state is <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>,<inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math></inline-formula> , and input event <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> fault state is <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, the probability of output event fault state <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Among them, <italic>r</italic> is the total number of T-S rules that satisfy <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The Bayesian network is a directed acyclic network composed of a directed acyclic graph and a conditional probability table, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1b</xref>. Where X1, X2, and X3 are the root nodes, Y1 is the intermediate node, and Y2 is the leaf node. X1, X2, and X3 are the parent nodes of Y1, and Y2 is the child node of Y1. The nodes are connected by directed edges and the strength of the connection is determined by the conditional probability <italic>P</italic>. <italic>P</italic> consists of conditional probability parameters between variables. The probability distribution <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of the BN in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1b</xref> is:
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the parent node set of nodes <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. When <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is an empty set, <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the prior probability <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of node <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The T-S FTA solves the problem of uncertainty about the failure mechanism and the degree of failure in complex systems. However, it is computationally complex and cannot be reasoned backward. And BN is superior to T-S FTA in computational analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>]. However, it is more difficult to construct BN directly.</p>
</sec>
<sec id="s2_2"><label>2.2</label><title>D-S Evidence Theory</title>
<p>The fault tree analysis method based on the fuzzy reliability model is relatively mature. However, in engineering practice, it is often difficult to obtain sufficient data to determine the probability density function or fuzzy affiliation function of parameters [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]. As a mathematical method to deal with uncertainty inference problems, D-S evidence theory quantifies the degree of confidence and likelihood of propositions. It captures the unknown and uncertainty of the problem better than the traditional probability theory. It provides a way to obtain input data in fault tree analysis.</p>
<p>D-S evidence theory is a theory of information fusion [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>]. It expresses the uncertainty problem through the belief function and the plausibility function [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>]. Define the discernment framework &#x0398;, which consists of several completely mutually incompatible elements. Denote <italic>A</italic> as any subset of the discernment framework &#x0398;. Define the basic creditability allocation function for the evidence <italic>i</italic> to be <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> (<inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is a powerful set of &#x0398;) satisfying:
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Define the belief degree <italic>Bel</italic>: <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> and plausibility degree <italic>Pl</italic>: <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>. When <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi mathvariant="normal">&#x2200;</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, there are <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>According to the D-S synthesis rule, the synthesis rule for <italic>n</italic> pieces of independent evidence on the identification frame &#x0398; as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>:
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2295;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2295;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x2295;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>K</mml:mi></mml:mfrac><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Among them, <italic>K</italic> is the normalization factor, which is used to measure the degree of conflict between evidence, and can be obtained by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref>:
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_3"><label>2.3</label><title>Hyper-Ellipsoidal Model</title>
<p>The D-S theory of evidence cannot resolve serious conflicts and complete conflicts in the evidence. And the more the number of elements in a subset, the greater the ambiguity of the subset. HM is a convex set model. It has the advantages of continuous parameter variation, simple model structure, and easy correlation analysis. It can better compensate for the lack of too-conservative analysis results of the Interval model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>.</p>
<fig id="fig-2"><label>Figure 2</label><caption><title>Two-dimensional interval model and two-dimensional hyper-ellipsoidal model</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-2.tif"/></fig>
<p>The HM is a method of reflecting the deviation of a random variable based on the distance between its equivalent unit hypersphere coordinate origin and the failure surface of a structure in normalized vector space. If the random variable <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> in the set of random variables <italic>X</italic>, where <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are the lower bound and upper bound of the value of <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, respectively. Then the HM of the set of random variables X is described as:
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></disp-formula>where, <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> are the nominal value and the deviation of <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3"><label>3</label><title>T-S FTA and HE-BN Reliability Analysis Methods of Coupler System</title>
<p>Conditional probability tables for BN are difficult to construct. The T-S FTA method is computationally complex and cannot be reasoned backward. Using the Interval model to describe the failure probability of the root node is relatively conservative. To address these problems, a reliability analysis method based on T-S FTA and HE-BN is proposed. Firstly, a T-S fuzzy gate is used to describe the connection between each failure event of the system. Then the BN model of the system is constructed. Secondly, experts describe the event failure degree in the form of interval numbers. The knowledge and experience of several experts are fused using the D-S evidence theory. The initial failure probability interval of each root node of the BN is obtained. Then the Hyper-ellipsoidal Model (HM) constrains the initial failure probability interval. The HE-BN model of the system is constructed. Finally, the probability of failure of the system is inferred and calculated to find out the key components of the system. The analysis process is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>, and the analysis steps are as follows:</p>
<fig id="fig-3"><label>Figure 3</label><caption><title>T-S FTA and HE-BN reliability analysis process</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-3.tif"/></fig>
<p>Step 1: Analyse the system structure and working principle. Determine the top event T and the bottom event <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Connect them with a T-S gate to construct a T-S fault tree model of the system. Describe the fuzzy fault occurrence probability of the bottom event by the interval number <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. T-S gate rule <italic>l</italic> is expressed as <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Step 2: Transform the T-S FTA into a BN model according to <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>.</p>
<p>In the working principle, the T-S FTA and BN can be mapped from one to another. Each event in the T-S FTA corresponds to a BN node. The T-S gate rule and the conditional probability table of the BN can also be mapped, see <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>. Therefore, the T-S FTA can be used as a reference to build a BN quickly and efficiently.</p>
<table-wrap id="table-1"><label>Table 1</label><caption><title>Comparison of calculation rules</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Bottom events/root nodes</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Bottom events/root nodes state</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top event/leaf node state</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rules <inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Conditional probability</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The events in the T-S fault tree are transformed into nodes one by one according to the correspondence in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>. The state of each event corresponds to the state of each node. The nodes are connected using directed edges according to the logic of T-S gates. The probability of failure <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of the bottom event is assigned to the root node as the prior probability. The T-S gate rules are described using the conditional probability table <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Step 3: A component or system will go through multiple states from a normal operating state to a complete fault state in actual engineering. This paper assumes that the Bayesian network model component or system has three states. The fault state of the system node in the BN is defined as fault occurrence, fault non-occurrence, and fault in a fuzzy uncertainty state. Then the system discernment framework is &#x0398;&#x003D; &#x007B;Fault occurrence, Fault non-occurrence, Fault in fuzzy uncertainty state&#x007D;, denoted as &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;<inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>&#x007D;, see <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>. There are also two states of nodes in the BN. The fault state of the node is defined as fault occurrence, fault non-occurrence, then the discernment framework is &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;Fault occurrence, Fault non-occurrence&#x007D;, denoted as &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;<inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> &#x007D;. It is calculated in the same way as the three-state node.</p>
<table-wrap id="table-2"><label>Table 2</label><caption><title>Basic creditability distribution</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" >Evidence body <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="center" colspan="3">Basic creditability distribution</th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th align="left">Fault occurrence <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">Fault in fuzzy uncertainty state <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">Fault non-occurrence <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Step 4: Adopt expert knowledge and experience as the body of evidence. The two experts make their judgments about the probability of the state of the various root nodes. Denote their judgments as evidence <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Construct the basic credibility distribution function for the root node, see <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>.</p>
<p>Step 5: According to the D-S synthesis rule, the root node <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> failure probability interval was calculated under the joint action of two experts&#x2019; evidence. Calculating the conflict value according to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>, and the synthesis results are shown in <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref>.
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2229;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x2205;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<table-wrap id="table-3"><label>Table 3</label><caption><title>Data fusion table</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2">D-S evidence fusion</th>
<th align="center" colspan="3">Basic creditability distribution</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Belief function <italic>Bel</italic></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">&#x2013;</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Plausibility function <italic>Pl</italic></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">&#x2013;</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The failure probability interval of the root node <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eq. (7)</xref>.
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Step 6: Constrain the root node initial failure probability interval using the HM to obtain the root node probability interval <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in BN analysis.</p>
<p>In BN, the greater the number of BN nodes, the less likely it is that their failure intervals will require simultaneous bounds. This simultaneous taking of bounds is thus negligible in the reliability analysis of complex systems [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>]. Therefore, a Hyper-ellipsoidal domain can be used to deal with Bayesian network node intervals. That is, the uniformly distributed points satisfying <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eq. (5)</xref> are extracted within the interval box model. The failure probability interval of each root node of the BN is obtained.</p>
<p>And for multidimensional variables, to enhance the efficiency of sampling, sampling can be carried out according to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eqs. (8)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">(12)</xref>.</p>
<p>Introduce vector:
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>P</mml:mi></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>z</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eq. (5)</xref> is converted into:
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref>, generating uniformly distributed random numbers in the hyper-ellipsoid is equivalent to uniform sampling in the unit hypersphere of <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> space. The interval probability of the root node shall be uniformly taken within the space hyper-ellipsoid <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Let the unit hyper-ellipsoidal coordinate be <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then:
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The HM of interval probability <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the root node <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of BN is:
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is the nominal value of <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is the deviation of <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>According to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eqs. (8)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">(12)</xref>, the interval probability <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the root node is:
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Step 7: The HE-BN is used for forward calculation, and the failure probability interval of the leaf node <italic>T</italic> with fault state <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is obtained as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref>.
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="1"><mml:mtable rowspacing="0.1em" columnspacing="0em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mstyle></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
where <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the interval probability of fault occurs when the fault state of the root node <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Step 8: When the fault state of the leaf node is known to be <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the posterior probability <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of the root node <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with fault state <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is obtained as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref>.
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi></mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi></mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi></mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mtext>&#x00A0;&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi></mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the joint probability of the root node <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with the fault state <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and the leaf node <italic>T</italic> with the fault state <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s4"><label>4</label><title>Application Case Analysis</title>
<sec id="s4_1"><label>4.1</label><title>Multistate Series-Parallel Systems Reliability Analysis</title>
<p>The multistate series-parallel system is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref>. Construct its T-S fault tree as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5a</xref>, where G1 denotes &#x201C;AND&#x201D; gates. G2 and G3 denote &#x201C;OR&#x201D; gates. The Fault occurrence state, Fault in fuzzy uncertainty state, and Fault non-occurrence state of the system and components are denoted by <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>,<inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The failure rate of the component <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> in the Fault occurrence state is <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:mn>5.0</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mn>1.2</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, respectively. The failure rate of components in the Fault in fuzzy uncertainty state is <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:mn>9.0</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mn>2.8</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mn>3.6</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<fig id="fig-4"><label>Figure 4</label><caption><title>Multistate series-parallel systems</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-4.tif"/></fig><fig id="fig-5"><label>Figure 5</label><caption><title>Reliability model for a multi-state series-parallel system</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-5.tif"/></fig>
<p>The T-S FTA of the multistate series-parallel system was converted into a BN as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5b</xref>. The T-S gate rules are converted into a conditional probability table. For the G1 gate, see <xref ref-type="table" rid="table-4">Table 4</xref>. Conditional probability tables are the same for G2 and G3, see <xref ref-type="table" rid="table-5">Table 5</xref>. <xref ref-type="table" rid="table-4">Table 4</xref> rule 1 indicates that under the condition that the S1 state is <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, S2 state is <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the probability of S0 state <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is 1 and the probability of <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is 0. Other rules can be followed in this way.</p>
<table-wrap id="table-4"><label>Table 4</label><caption><title>Conditional probability table for node S0</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Rule</th>
<th align="left" rowspan="2">S1</th>
<th align="left" rowspan="2">S2</th>
<th align="center" colspan="3">S0</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-147"><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-152"><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-153"><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-154"><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">9</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-155"><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-156"><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><table-wrap id="table-5"><label>Table 5</label><caption><title>Conditional probability table for nodes S1 and S2</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Rule</th>
<th align="left" rowspan="2">X1/X3</th>
<th align="left" rowspan="2">X2/X4</th>
<th align="center" colspan="3">S1/S2</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-157"><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-158"><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-159"><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-160"><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-161"><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-162"><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-163"><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-164"><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-165"><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-166"><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">9</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>First, the multistate series-parallel system is analyzed by the traditional Bayesian network method. Based on the conditional probability table and the exact failure rate of each root node, the probability of the Fault occurrence state of the leaf node is calculated to be <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>298299.7969</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, the probability of the Fault in fuzzy uncertainty state is <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>738060.0823</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and the probability of the Fault non-occurrence state is <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>999999.9963</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The multistate series-parallel system was analyzed using the interval Bayesian network and the method proposed in this paper. <xref ref-type="table" rid="table-6">Table 6</xref> shows the failure rates at each root node.</p>
<table-wrap id="table-6"><label>Table 6</label><caption><title>Root node failure rate</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Root node</th>
<th align="left">State</th>
<th align="left">Interval Bayesian failure rate</th>
<th align="left">Hyper-ellipsoidal Bayesian failure rate</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">X1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4.5000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5.5000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4.6260</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5.4928</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>8.5000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.5000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>8.6180</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.4287</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">X2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.1000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.1209</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0381</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.1000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.4613</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0710</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">X3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.3500</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.6500</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.3674</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.6309</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.5200</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.0800</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.5508</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.0188</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">X4</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.0800</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.3200</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.1288</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.2937</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3.2400</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.9600</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3.3289</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.7568</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Probability at each state of leaf nodes was obtained by the Bayesian inference algorithm. The comparative analysis results of the traditional Bayesian network, the interval Bayesian network, and the method proposed in this paper are shown in <xref ref-type="table" rid="table-7">Table 7</xref>.</p>
<table-wrap id="table-7"><label>Table 7</label><caption><title>Comparison of leaf node failure rate results</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">State</th>
<th align="left">Traditional Bayesian</th>
<th align="left">Interval Bayesian</th>
<th align="left">Hyper-ellipsoidal Bayesian</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mn>2.9829</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.4332</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3.5885</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.5645</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3.3227</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mn>7.3806</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>6.0743</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>8.8132</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>6.4141</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>7.6236</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mn>999999.9963</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>999999.9955</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>999999.9970</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>999999.9959</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>999999.9968</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The system failure rate is assumed exponentially distributed. The reliability curves of the multistate series-parallel system under the three methods are obtained as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>.</p>
<fig id="fig-6"><label>Figure 6</label><caption><title>Multistate series-parallel system reliability curves</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-6.tif"/></fig>
<p>As can be seen from <xref ref-type="table" rid="table-7">Table 7</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>, the traditional Bayesian analysis results using exact failure rates are within the HE-BN method interval results. Also, the length of the analysis result interval for HE-BN is smaller and closer to the exact value than the interval Bayesian results. It proves that the present method can solve the problem of insufficient failure data. It can also make up for the relatively conservative calculation results of the Interval model, which is more in line with engineering practice.</p>
<p>Using the HE-BN method, the posterior probability of each root node is calculated by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref> when the multistate series-parallel system is in the fault occurrence state. The posterior probability results are sorted by the interval number sorting method based on the order relationship. For the interval number <inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, define the measurement <inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> of the interval numbers, <inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The larger the value of <inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, the larger the corresponding interval number. After sorting them by the interval number sorting method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>], a comparison with traditional Bayesian results is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>.</p>
<fig id="fig-7"><label>Figure 7</label><caption><title>Comparing posterior probability results for multistate series-parallel system root nodes</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-7.tif"/></fig>
<p>As can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>, the method proposed in this paper is consistent with the results of the posterior probability ranking of the root nodes obtained from the traditional Bayesian method. The results are X1&#x003E;X3&#x003E;X4&#x003E;X2. X1 is the most important and X2 is the least important, which corresponds to the actual situation. The failure rate of component X1 is the highest and the failure rate of X2 is the lowest, which proves the feasibility of this method.</p>
</sec>
<sec id="s4_2"><label>4.2</label><title>Shibata-Type Coupler System Reliability Analysis</title>
<p>The Shibata-type coupler consists of a coupler head, coupler knuckle, uncoupling air cylinder, coupler body, and coupler yoke [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>]. The specific structure of the Shibata-type coupler is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref>.</p>
<fig id="fig-8"><label>Figure 8</label><caption><title>Shibata-type coupler</title></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-8.tif"/>
<attrib>Note: 1-Coupler head; 2-Coupler tongue; 3-Coupler body; 4-Air pipeline; 5-Horizontal pin; 6-Frame joint; 7-Vertical pin; 8-Front baffle; 9-Buffer frame; 10-Rubber buffer; 11-Rear baffle.</attrib>
</fig>
<p>As can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref>, the structure of the Shibata-type coupler can be divided into two parts: the coupler and the buffer. The coupler body includes a coupler head, coupler body, coupler yoke, and other structures. The buffer is composed of the horizontal pin, vertical pin, frame joint, rubber pile, baffle, buffer frame, and bracket.</p>
<p>When two couplers are attached, the convex cone of one of the couplers is inserted into the concave cone of the body of the other coupler. The side of the convex cone presses against the tongue of the coupler in the concave cone and turns 40&#x00B0; counterclockwise. When the two couplers are fully connected, the convex cone is no longer pressing on the latch and the latch returns to the closed position. The automatic coupling is completed. To de-couple, the driver operates the uncoupling valve or manually pushes the uncoupling lever to turn the coupler tongue counterclockwise to the unlocked position. The two couplers can then be released.</p>
<p>The T-S FTA model is constructed based on the failure of the Shibata-type coupler system as the top event, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref>. And transformed into a BN as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10</xref> according to the method in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. The event names represented by each node are shown in <xref ref-type="table" rid="table-8">Table 8</xref>.</p>
<fig id="fig-9"><label>Figure 9</label><caption><title>T-S FTA module of Shibata-type coupler system</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-9.tif"/></fig><fig id="fig-10"><label>Figure 10</label><caption><title>BN of Shibata-type coupler system</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-10.tif"/></fig><table-wrap id="table-8">
<label>Table 8</label>
<caption><title>Names of Shibata-type coupler system nodes</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Symbol</th>
<th align="left">Node</th>
<th align="left">Symbol</th>
<th align="left">Node</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">T</td>
<td align="left">Shibata-type coupler system failure</td>
<td align="left">X9</td>
<td align="left">The uncoupling air cylinder handle cannot be pulled to the uncoupling position</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y1</td>
<td align="left">Mechanical failure</td>
<td align="left">X10</td>
<td align="left">Uncoupling spring rusted or broken</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y2</td>
<td align="left">Artificial failure</td>
<td align="left">X11</td>
<td align="left">Water accumulation in the uncoupling air cylinder</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y3</td>
<td align="left">Coupler subsystem failure</td>
<td align="left">X12</td>
<td align="left">Plug and socket are inclined and cannot be separated</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y4</td>
<td align="left">Buffer subsystem failure</td>
<td align="left">X13</td>
<td align="left">The plug positioning switch fails to operate</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y5</td>
<td align="left">Coupler body failure</td>
<td align="left">X14</td>
<td align="left">Internal water inlet rusted</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y6</td>
<td align="left">Coupler tongue failure</td>
<td align="left">X15</td>
<td align="left">Cable damage</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y7</td>
<td align="left">Uncoupling air cylinder failure</td>
<td align="left">X16</td>
<td align="left">Air pipeline leaks</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y8</td>
<td align="left">Electrical connector failure</td>
<td align="left">X17</td>
<td align="left">The rubber seal ring missing</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y9</td>
<td align="left">Air duct connector failure</td>
<td align="left">X18</td>
<td align="left">The Coupler lock is too tight</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y10</td>
<td align="left">Coupler lock failure</td>
<td align="left">X19</td>
<td align="left">Coupler lock worn</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y11</td>
<td align="left">Horizontal and vertical pin failure</td>
<td align="left">X20</td>
<td align="left">Crack or fracture of Horizontal and vertical pin</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Y12</td>
<td align="left">Buffer frame failure</td>
<td align="left">X21</td>
<td align="left">Horizontal and vertical pin surfaces rusted</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X1</td>
<td align="left">Coupler body cracks</td>
<td align="left">X22</td>
<td align="left">Wear the horizontal and vertical pin</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X2</td>
<td align="left">Coupler yoke pin fracture, coupler yoke pin bolt fracture</td>
<td align="left">X23</td>
<td align="left">Frame joint worn</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X3</td>
<td align="left">The coupler yoke pin and shaft sleeve are difficult to disassemble due to corrosion</td>
<td align="left">X24</td>
<td align="left">Buffer frame cracked</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X4</td>
<td align="left">Coupler body wear</td>
<td align="left">X25</td>
<td align="left">Buffer frame worn</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X5</td>
<td align="left">Coupler tongue crack</td>
<td align="left">X26</td>
<td align="left">Rubber sheet produces permanent deformation</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X6</td>
<td align="left">Coupler tongue deformation</td>
<td align="left">X27</td>
<td align="left">Carrier failure</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X7</td>
<td align="left">Coupler tongue rusted</td>
<td align="left">X28</td>
<td align="left">Non-standard operation of maintenance personnel</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X8</td>
<td align="left">Uncoupling lever worn or rusted</td>
<td align="left">X29</td>
<td align="left">Improper operation of the locomotive</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The coupler system discernment framework is &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;Fault occurrence, Fault non-occurrence, Fault in fuzzy uncertainty state&#x007D;, which is recorded as &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;<inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>&#x007D;. Using the root node X1 as an example, calculate the initial failure probability interval. The expert evaluation data for root node X1 of the coupler system is shown in <xref ref-type="table" rid="table-9">Table 9</xref>. Substitute it into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eqs. (6)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">(7)</xref> to obtain the evidence conflict value <inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the initial failure probability interval <inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of root node X1.
<disp-formula id="ueqn-1">
<mml:math id="mml-ueqn-1" display="block"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.00000929</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.99997089</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.00001345</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>0.99997822</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>41.5998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula><disp-formula id="ueqn-2">
<mml:math id="mml-ueqn-2" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>0.00001345</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>0.00000929</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.00001345</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>0.00001249</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>0.00000929</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>0.00001566</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4.15998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0.00001345</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.00001566</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0.00000929</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.00001249</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4.15998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>4.3843</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.3403</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<table-wrap id="table-9"><label>Table 9</label><caption><title>Expert evaluation data of root node X1</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Evidence body <inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:mn>0.1345</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:mn>0.1566</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-226"><mml:math id="mml-ieqn-226"><mml:mn>9999.7089</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-227"><mml:math id="mml-ieqn-227"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-228"><mml:math id="mml-ieqn-228"><mml:mn>0.0929</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-229"><mml:math id="mml-ieqn-229"><mml:mn>0.1249</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-230"><mml:math id="mml-ieqn-230"><mml:mn>9999.7822</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The initial failure probability interval for each root node is obtained by the same calculation as above. The root node failure probability interval after the HM constraint is obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-14">Eq. (14)</xref>. See <xref ref-type="table" rid="table-10">Table 10</xref> for part of this.</p>
<table-wrap id="table-10"><label>Table 10</label><caption><title>Failure probability interval of root nodes</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Root node</th>
<th align="left">Initial failure probability interval</th>
<th align="left">Hyper-ellipsoidal probability interval</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">X1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-231"><mml:math id="mml-ieqn-231"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4.3843</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.3403</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-232"><mml:math id="mml-ieqn-232"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>5.1605</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5.4981</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-233"><mml:math id="mml-ieqn-233"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3.0046</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4.1525</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-234"><mml:math id="mml-ieqn-234"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3.4946</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.7068</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-235"><mml:math id="mml-ieqn-235"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.5232</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.1699</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-236"><mml:math id="mml-ieqn-236"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.7865</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.9124</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X4</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-237"><mml:math id="mml-ieqn-237"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.7595</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.5247</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-238"><mml:math id="mml-ieqn-238"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.0676</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.2057</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-239"><mml:math id="mml-ieqn-239"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-240"><mml:math id="mml-ieqn-240"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-241"><mml:math id="mml-ieqn-241"><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X27</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-242"><mml:math id="mml-ieqn-242"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.1322</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.6623</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-243"><mml:math id="mml-ieqn-243"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.3381</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.4489</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X28</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-244"><mml:math id="mml-ieqn-244"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.6749</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4.2065</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-245"><mml:math id="mml-ieqn-245"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3.3330</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.5827</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X29</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-246"><mml:math id="mml-ieqn-246"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.9017</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.7183</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-247"><mml:math id="mml-ieqn-247"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.2376</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.3911</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The T-S gate rule of the coupler system is derived from historical data and expert experience. The conditional probability table of the BN is obtained according to the method in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. The conditional probability table for the intermediate node Y2 is shown in <xref ref-type="table" rid="table-11">Table 11</xref> as an example. Where rule 1 indicates that under the condition that X28 has a fault state of <inline-formula id="ieqn-248"><mml:math id="mml-ieqn-248"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and X29 has a fault state of <inline-formula id="ieqn-249"><mml:math id="mml-ieqn-249"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the possibility that Y2 fault state being <inline-formula id="ieqn-250"><mml:math id="mml-ieqn-250"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is 1, the possibility that Y2 is <inline-formula id="ieqn-251"><mml:math id="mml-ieqn-251"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-252"><mml:math id="mml-ieqn-252"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is 0. Other rules can be used in this way.</p>
<table-wrap id="table-11"><label>Table 11</label><caption><title>Conditional probability table of intermediate node Y2</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Rule</th>
<th align="left" rowspan="2">X28</th>
<th align="left" rowspan="2">X29</th>
<th align="center" colspan="3">Y2</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-253"><mml:math id="mml-ieqn-253"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-254"><mml:math id="mml-ieqn-254"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-255"><mml:math id="mml-ieqn-255"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-256"><mml:math id="mml-ieqn-256"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-257"><mml:math id="mml-ieqn-257"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-258"><mml:math id="mml-ieqn-258"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-259"><mml:math id="mml-ieqn-259"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0.3</td>
<td align="left">0.7</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-260"><mml:math id="mml-ieqn-260"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-261"><mml:math id="mml-ieqn-261"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-262"><mml:math id="mml-ieqn-262"><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-263"><mml:math id="mml-ieqn-263"><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-264"><mml:math id="mml-ieqn-264"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-265"><mml:math id="mml-ieqn-265"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-266"><mml:math id="mml-ieqn-266"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-267"><mml:math id="mml-ieqn-267"><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-268"><mml:math id="mml-ieqn-268"><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-269"><mml:math id="mml-ieqn-269"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">8</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-270"><mml:math id="mml-ieqn-270"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-271"><mml:math id="mml-ieqn-271"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-272"><mml:math id="mml-ieqn-272"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-273"><mml:math id="mml-ieqn-273"><mml:mn>0.3</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-274"><mml:math id="mml-ieqn-274"><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">9</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-275"><mml:math id="mml-ieqn-275"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-276"><mml:math id="mml-ieqn-276"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-277"><mml:math id="mml-ieqn-277"><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-278"><mml:math id="mml-ieqn-278"><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-279"><mml:math id="mml-ieqn-279"><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>According to the failure probability interval of X28 and X29 and <xref ref-type="table" rid="table-11">Table 11</xref>, the failure probability interval of Y2 in various states can be obtained by using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref> as follows:
<disp-formula id="ueqn-3">
<mml:math id="mml-ueqn-3" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.3611</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.4528</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-31">
<mml:math id="mml-ueqn-31" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.1862</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.6967</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-311">
<mml:math id="mml-ueqn-311" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>99999999.9998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>99999999.9998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The above results show that Y2 has a small probability of a fault and a fault-indeterminate state and a high probability of no fault. This is consistent with the actual situation. Based on the constructed BN, the probability intervals of failure for leaf node T with fault states <inline-formula id="ieqn-280"><mml:math id="mml-ieqn-280"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-281"><mml:math id="mml-ieqn-281"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-282"><mml:math id="mml-ieqn-282"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> were found using the method and combined with the conditional probability tables of the nodes. The reliability curve of the hook system can be obtained as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11</xref>. As can be seen in <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11</xref>, the reliability of the coupler system is in the range [0.7873, 0.8505] after <inline-formula id="ieqn-283"><mml:math id="mml-ieqn-283"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> h of operation. Based on the results of the reliability assessment of the coupler system, a basis can be provided for subsequent design and maintenance work.
<disp-formula id="ueqn-4">
<mml:math id="mml-ueqn-4" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.6663</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.4425</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-5">
<mml:math id="mml-ueqn-5" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1.0585</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.4525</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-6">
<mml:math id="mml-ueqn-6" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>99999.9997</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>99999.9998</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-11"><label>Figure 11</label><caption><title>Coupler system reliability curve</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-11.tif"/></fig>
<p>The posterior probability of the root node <inline-formula id="ieqn-284"><mml:math id="mml-ieqn-284"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for leaf node T with fault states <inline-formula id="ieqn-285"><mml:math id="mml-ieqn-285"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-286"><mml:math id="mml-ieqn-286"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> can be calculated according to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref>. After sorting them by the interval number sorting method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>], the posterior probability is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12</xref>.</p>
<fig id="fig-12"><label>Figure 12</label><caption><title>Posterior probability of root nodes</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-12.tif"/></fig>
<p>As can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12</xref>, when the Shibata-type coupler system fails, the root node posterior probabilities are ordered as follows:</p>
<p>X2&#x003E;X16&#x003E;X9&#x003E;X10&#x003E;X1&#x003E;X3&#x003E;X17&#x003E;X4&#x003E;X15&#x003E;X14&#x003E;X20&#x003E;X21&#x003E;X24&#x003E;X13&#x003E;X11&#x003E;X12&#x003E;X18&#x003E;X22&#x003E;X7&#x003E;X27&#x003E;X25&#x003E;X29&#x003E;X23&#x003E;X19&#x003E;X5&#x003E;X6&#x003E;X8&#x003E;X28&#x003E;X26.</p>
<p>When the fault of the Shibata-type coupler system is in a fuzzy uncertainty state, the posterior probability of the root node is sorted as follows:</p>
<p>X16&#x003E;X2&#x003E;X1&#x003E;X9&#x003E;X10&#x003E;X17&#x003E;X3&#x003E;X4&#x003E;X15&#x003E;X14&#x003E;X20&#x003E;X24&#x003E;X21&#x003E;X13&#x003E;X11&#x003E;X12&#x003E;X18&#x003E;X22&#x003E;X7&#x003E;X27&#x003E;X25&#x003E;X29&#x003E;X23&#x003E;X19&#x003E;X5&#x003E;X6&#x003E;X8&#x003E;X26&#x003E;X28.</p>
<p>A comparison of the failure rates from CRH2 and CRH30A (L) rolling stock operational data [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>] with the results obtained from a reliability analysis method based on T-S FTA and HE-BN is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13</xref>.</p>
<fig id="fig-13"><label>Figure 13</label><caption><title>Result comparison</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-13.tif"/></fig>
<p>It can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13</xref> that in the operation data of CRH2 and CRH380A (L) multiple units, the failure rate of key components of the Shibata-type coupler system is ranked as follows: air duct connector, coupler body, uncoupling air cylinder, electrical connector, horizontal and vertical pin, buffer frame, coupler lock, coupler tongue, uncoupling lever. The results are consistent with the sequence when the coupler system fault state is <inline-formula id="ieqn-287"><mml:math id="mml-ieqn-287"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in the reliability analysis method of the T-S FTA and HE-BN, which verifies the correctness and feasibility of the method.</p>
<p>The greater the posterior probability, the greater the impact of the component on the system failure, which is the weak link that the system should focus on. From the analysis results in <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Figs. 12</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-13">13</xref>, it can be seen that when the coupler system is in a <inline-formula id="ieqn-288"><mml:math id="mml-ieqn-288"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> state, coupler yoke pin fracture and coupler yoke pin bolt fracture have the greatest impact on the system. This is followed by the Air pipeline leak and uncoupling air cylinder failure. Therefore, these components should be inspected and repaired first when the system is in a half-fault state or has reached the preventive maintenance time point to ensure longer system life. When the system is in the <inline-formula id="ieqn-289"><mml:math id="mml-ieqn-289"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> fault state, the Air pipeline leak has the greatest impact on the system, followed by the Coupler yoke pin fracture, coupler yoke pin bolt fracture, and the Coupler body crack, and the impact of the Non-standard operation of the maintenance personnel is the smallest.</p>
</sec>
<sec id="s4_3"><label>4.3</label><title>A Type of Double-Row Tapered Roller Bearing System Reliability Analysis</title>
<p>The structure of a bogie bearing for a moving train is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14</xref> and includes the inner ring, the outer ring, the rolling element, and the cage. The inner ring fits with the shaft and rotates with it. The outer ring fits into the bearing housing and plays a supporting role. The rolling element is evenly distributed between the inner ring and outer ring with the help of the cage. The bogie axle box bearing supports the static load of the vehicle and the longitudinal and transverse impact of the vehicle in operation and other dynamic loads, and its failure mode can be classified as rust, discoloration, surface plastic deformation, fatigue spalling and pitting failure, cracks and defects in five categories.</p>
<fig id="fig-14"><label>Figure 14</label><caption><title>Bearing structure</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-14.tif"/></fig>
<p>A T-S fault tree with bearing failure as the top event was constructed for a type of double-row tapered roller bearing used in the bogie of a moving train, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-15">Fig. 15</xref>. It is transformed into a BN as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-16">Fig. 16</xref>. The meanings represented by the symbols in <xref ref-type="fig" rid="fig-16">Fig. 16</xref> are shown in <xref ref-type="table" rid="table-12">Table 12</xref>.</p>
<fig id="fig-15"><label>Figure 15</label><caption><title>Bearing system T-S fault tree</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-15.tif"/></fig><fig id="fig-16"><label>Figure 16</label><caption><title>Bearing system Bayesian network</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-16.tif"/></fig><table-wrap id="table-12"><label>Table 12</label><caption><title>Bearing system node names</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Symbol</th>
<th align="left">Node</th>
<th align="left">Symbol</th>
<th align="left">Node</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">T</td>
<td align="left">Failure of bogie bearings in locomotives</td>
<td align="left">X4</td>
<td align="left">Clearance to little</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">M1</td>
<td align="left">Rust and corrosion</td>
<td align="left">X5</td>
<td align="left">Excessive preload</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">M2</td>
<td align="left">Discoloration</td>
<td align="left">X6</td>
<td align="left">Friction</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">M3</td>
<td align="left">Surface plastic deformation</td>
<td align="left">X7</td>
<td align="left">Low hardness</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">M4</td>
<td align="left">Fatigue spalling, pitting failure</td>
<td align="left">X8</td>
<td align="left">Excessive axial load</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">M5</td>
<td align="left">Cracks and defects</td>
<td align="left">X9</td>
<td align="left">Improper assembly</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X1</td>
<td align="left">Seal failure</td>
<td align="left">X10</td>
<td align="left">Impurities</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X2</td>
<td align="left">Poor lubrication</td>
<td align="left">X11</td>
<td align="left">Excessive impact load</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X3</td>
<td align="left">Incidental factors</td>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Define the identification framework of the bearing system as &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;Fault occurrence, Fault in fuzzy uncertainty state, Fault non-occurrence&#x007D;, denoted as &#x0398;&#x2009;&#x003D;&#x2009;&#x007B;<inline-formula id="ieqn-290"><mml:math id="mml-ieqn-290"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-291"><mml:math id="mml-ieqn-291"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-292"><mml:math id="mml-ieqn-292"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x007D;. Substitute the expert evaluation data of the root nodes of the bearing Bayesian network into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eqs. (6)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">(7)</xref> to obtain the initial failure probability interval of each root node. The failure probability interval of the root node after the HM constraint is obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-14">Eq. (14)</xref> and is shown in <xref ref-type="table" rid="table-13">Table 13</xref>.</p>
<table-wrap id="table-13"><label>Table 13</label><caption><title>Failure probability interval of root nodes</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left">Root node</th>
<th align="left">Initial failure probability interval</th>
<th align="left">Hyper-ellipsoidal probability interval</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">X1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-293"><mml:math id="mml-ieqn-293"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>6.8000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>7.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-294"><mml:math id="mml-ieqn-294"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>6.8188</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.9800</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-295"><mml:math id="mml-ieqn-295"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.3000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.3000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-296"><mml:math id="mml-ieqn-296"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.3427</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.2413</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-297"><mml:math id="mml-ieqn-297"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>5.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8.1000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-298"><mml:math id="mml-ieqn-298"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>5.1590</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>7.3547</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X10</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-299"><mml:math id="mml-ieqn-299"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.8000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.4000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-300"><mml:math id="mml-ieqn-300"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2.8087</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.3776</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">X11</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-301"><mml:math id="mml-ieqn-301"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>7.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.0000</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-302"><mml:math id="mml-ieqn-302"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>7.4884</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8.8251</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The T-S gate rule for the bearing system is derived from historical data and expert experience, and the conditional probability table for the BN is obtained according to the method in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. Take the conditional probability table of the intermediate node M1 as an example, see <xref ref-type="table" rid="table-14">Table 14</xref>.</p>
<table-wrap id="table-14"><label>Table 14</label><caption><title>Conditional probability table of intermediate node M1</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Rule</th>
<th align="left" rowspan="2">X1</th>
<th align="left" rowspan="2">X2</th>
<th align="left" rowspan="2">X3</th>
<th align="center" colspan="3">M1</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-303"><mml:math id="mml-ieqn-303"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-304"><mml:math id="mml-ieqn-304"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-305"><mml:math id="mml-ieqn-305"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-306"><mml:math id="mml-ieqn-306"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-307"><mml:math id="mml-ieqn-307"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-308"><mml:math id="mml-ieqn-308"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-309"><mml:math id="mml-ieqn-309"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-310"><mml:math id="mml-ieqn-310"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-311"><mml:math id="mml-ieqn-311"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-312"><mml:math id="mml-ieqn-312"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-313"><mml:math id="mml-ieqn-313"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-314"><mml:math id="mml-ieqn-314"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-315"><mml:math id="mml-ieqn-315"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-316"><mml:math id="mml-ieqn-316"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-317"><mml:math id="mml-ieqn-317"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
<td align="left">&#x2026;</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">8</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-318"><mml:math id="mml-ieqn-318"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-319"><mml:math id="mml-ieqn-319"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-320"><mml:math id="mml-ieqn-320"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">9</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-321"><mml:math id="mml-ieqn-321"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-322"><mml:math id="mml-ieqn-322"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-323"><mml:math id="mml-ieqn-323"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">0</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Based on the constructed BN and the conditional probability tables of the nodes, the probability intervals of failure for leaf node T with fault states <inline-formula id="ieqn-324"><mml:math id="mml-ieqn-324"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-325"><mml:math id="mml-ieqn-325"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-326"><mml:math id="mml-ieqn-326"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> were found. A reliability curve for the bearing system can be obtained, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-17">Fig. 17</xref>. As can be seen in <xref ref-type="fig" rid="fig-17">Fig. 17</xref>, the bearing system reliability interval is [0.8793, 0.8975] after 1954&#x2005;h of system operation, and the reliability decreases sharply within 40,000&#x2005;h of operation. Based on the results of the reliability assessment of the bearing system, a basis for subsequent design and maintenance work can be provided.
<disp-formula id="ueqn-7">
<mml:math id="mml-ueqn-7" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>9.9987</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.9989</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-8">
<mml:math id="mml-ueqn-8" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>5.4848</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.5295</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-9">
<mml:math id="mml-ueqn-9" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>5.5327</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.5835</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-17"><label>Figure 17</label><caption><title>Bearing system reliability curve</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-17.tif"/></fig>
<p>The posterior probability of the root node <inline-formula id="ieqn-327"><mml:math id="mml-ieqn-327"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> for leaf node T with fault states <inline-formula id="ieqn-328"><mml:math id="mml-ieqn-328"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-329"><mml:math id="mml-ieqn-329"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> can be calculated according to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref>. After sorting them by the interval number sorting method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>], they are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-18">Fig. 18</xref>.</p>
<fig id="fig-18"><label>Figure 18</label><caption><title>Posterior probability of the bearing system root nodes</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_30724-fig-18.tif"/></fig>
<p>As can be seen from <xref ref-type="fig" rid="fig-18">Fig. 18</xref>, when the bearing system failure occurs, the root node posterior probability ranking is as follows: X1&#x003E;X2&#x003E;X11&#x003E;X10&#x003E;X9&#x003E;X4&#x003E;X7&#x003E;X6&#x003E;X8&#x003E;X5&#x003E;X3.</p>
<p>When the failure of the bearing system is in a state of fuzzy uncertainty, the root node posterior probabilities are ordered as follows: X2&#x003E;X1&#x003E;X11&#x003E;X10&#x003E;X9&#x003E;X4&#x003E;X7&#x003E;X6&#x003E;X8&#x003E;X5&#x003E;X3.</p>
<p>As can be seen in <xref ref-type="fig" rid="fig-18">Fig. 18</xref>, X1,X2, and X8 are of greater importance. The main faults of these three basic events are poor lubrication, seal failure, and excessive impact loads. Therefore, the following improvement measures can be prioritized to improve the reliability of this bearing system.</p>
<p>Strengthen and improve the bearing lubrication technology, and bearing seal device maintenance, to ensure that the bearings are subject to good lubrication. In bearing maintenance, develop on-site applicable maintenance and cleaning cycles, improve the operational level of maintenance of bearings, improve maintenance conditions, and ensure the quality of bearing maintenance. In terms of bearing design, improve the structure of the bearing to increase the bearing&#x2019;s impact resistance and improve the internal force condition of the bearing.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5"><label>5</label><title>Conclusions</title>
<p>This paper proposes a system reliability analysis method based on T-S FTA and HE-BN. Combining the advantages of T-S FTA and BN, directed acyclic graphs and conditional probability tables of BN are constructed through T-S gates and T-S rules. Evidence theory and the HM are applied to obtain the fault interval of the system BN root node. The fault interval of the system is obtained by forward calculation based on the directed acyclic graph, the conditional probability table, and the fault interval of the root node. The reverse calculation is then carried out to identify the weak points of the system. The following conclusions were obtained:
<list list-type="simple">
<list-item><label>(1)</label><p>Constructing directed acyclic graphs and conditional probability tables for BN by T-S gates and T-S rules. Combines the advantages of simple T-S FTA modeling and easy BN computation. The disadvantage is solved that the BN constructed by traditional fault trees cannot describe the fuzzy logical relationship between nodes. It also solves the shortcomings of the T-S FTA which is complex in operation and cannot reason in both directions. The modeling and computational efficiency of the coupler system reliability model are improved.</p></list-item>
<list-item><label>(2)</label><p>The D-S evidence theory is used to fuse expert experience to obtain the failure probability interval for the BN root nodes. The HM is introduced to define the range of values of the uncertainty probability. It can effectively deal with the problems of insufficient failure data and uncertainty of failure degree. And it solves the problem that the calculation results are relatively conservative when the traditional fuzzy interval model describes the uncertain failure mechanism and data. It is more in line with engineering practice.</p></list-item>
<list-item><label>(3)</label><p>The application of the proposed method to a real engineering case study shows that the proposed method can establish a reliability model that is easy to calculate and fully reflects the failure characteristics of a complex structural system by integrating the failure modes and causes of the system when dealing with the reliability analysis of a multi-state complex system. It can accurately identify the weak points of the system under the uncertainty and incompleteness of the data.</p></list-item>
</list></p>
<p>In addition, the system reliability analysis method based on the T-S FTA and HE-BN proposed in this paper can be applied to other subsystems of rail vehicles, aerospace, and other fields. It can quantify the reliability level of the system, effectively identify the weak links, and has generality. However, this paper only considers the structural complexity of the system, the uncertainty and incompleteness of the data, and the polymorphic nature of the degree of component failure. A reliability analysis method that considers the dynamic characteristics of the system in operation and fault correlation could be the next step in the research.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>Thanks to the help of four anonymous reviewers and journal editors, the logical organization and content quality of this paper have been improved.</p>
</ack>
<sec><title>Funding Statement</title>
<p>This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (51875073).</p></sec>
<sec><title>Author Contributions</title>
<p>The authors confirm contribution to the paper as follows: study conception and design: Xia Q., Li Y.; data collection: Wang Y.; analysis and interpretation of results: Xia Q., Zhang D.; draft manuscript preparation: Xia Q., Li Y. All authors reviewed the results and approved the final version of the manuscript.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability"><title>Availability of Data and Materials</title>
<p>All data generated or analysed during this study are included in this published article.</p></sec>
<sec sec-type="COI-statement"><title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>1.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>D. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>De Jesus</surname>, <given-names>A. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fazeres-Ferradosa</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhu</surname>, <given-names>S. P.</given-names></string-name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A novel hybrid adaptive Kriging and water cycle algorithm for reliability-based design and optimization strategy: Application in offshore wind turbine monopole</article-title>. <source>Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering</source><italic>,</italic> <volume>412,</volume> <fpage>116083</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2023.116083</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>2.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>D. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>de Jesus</surname>, <given-names>A. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhu</surname>, <given-names>S. P.</given-names></string-name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A novel Kriging-model-assisted reliability-based multidisciplinary design optimization strategy and its application in the offshore wind turbine tower</article-title>. <source>Renewable Energy</source><italic>,</italic> <volume>203</volume><italic>,</italic> <fpage>407</fpage>&#x2013;<lpage>420</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.renene.2022.12.062</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>3.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>D. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>He</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lv</surname>, <given-names>Z. Y.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Multidisciplinary design optimization of engineering systems under uncertainty: A review</article-title>. <source>International Journal of Structural Integrity</source><italic>,</italic> <volume>13</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>565</fpage>&#x2013;<lpage>593</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1108/IJSI-05-2022-0076</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>4.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>D. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>Z. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A comparative study for adaptive surrogate-model-based reliability evaluation method of automobile components</article-title>. <source>International Journal of Structural Integrity</source><italic>,</italic> <volume>14</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>498</fpage>&#x2013;<lpage>519</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1108/IJSI-03-2023-0020</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>5.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhi</surname>, <given-names>P. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>Z. L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>B. Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sheng</surname>, <given-names>Z. Q.</given-names></string-name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Time-variant reliability-based multi-objective fuzzy design optimization for anti-roll torsion bar of EMU</article-title>. <source>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</source><italic>,</italic> <volume>131</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>1001</fpage>&#x2013;<lpage>1022</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2022.019835</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>6.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>D. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hu</surname>, <given-names>Z. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Guo</surname>, <given-names>J. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lv</surname>, <given-names>Z. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xie</surname>, <given-names>T. W.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>An uncertainty-based structural design and optimization method with interval Taylor expansion</article-title>. <source>Structures</source><italic>,</italic> <volume>33</volume><italic>,</italic> <fpage>4492</fpage>&#x2013;<lpage>4500</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.istruc.2021.07.007</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>7.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kuang</surname>, <given-names>Z. X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yin</surname>, <given-names>L. R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hu</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Structural reliability analysis based on probability and probability box hybrid model</article-title>. <source>Structural Safety</source><italic>,</italic> <volume>68</volume><italic>,</italic> <fpage>73</fpage>&#x2013;<lpage>84</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.strusafe.2017.06.002</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>8.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mahrad</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mahdi</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hamed</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Failure assessment logic model (FALM): A new approach for reliability analysis of satellite attitude control subsystem</article-title>. <source>Reliability Engineering and System Safety</source><italic>,</italic> <volume>198</volume><italic>,</italic> <fpage>106889</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ress.2020.106889</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>9.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yi</surname>, <given-names>X. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dhillon</surname>, <given-names>B. S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shi</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mu</surname>, <given-names>H. N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>A new reliability analysis method for vehicle systems based on goal-oriented methodology</article-title>. <source>Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part D: Journal of Automobile Engineering</source><italic>,</italic> <volume>231</volume><issue>(8)</issue><italic>,</italic> <fpage>1066</fpage>&#x2013;<lpage>1095</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0954407016671276</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>10.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Vicenzutti</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Menis</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sulligoi</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>All-electric ship-integrated power systems: Dependable design based on fault tree analysis and dynamic modeling</article-title>. <source>IEEE Transactions on Transportation Electrification</source><italic>,</italic> <volume>5</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>812</fpage>&#x2013;<lpage>827</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TTE.2019.2920334</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>11.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Song</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>H. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chan</surname>, <given-names>C. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Fuzzy fault tree analysis based on T-S model with application to INS/GPS navigation system</article-title>. <source>Soft Computing</source><italic>,</italic> <volume>13</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>31</fpage>&#x2013;<lpage>40</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00500-008-0290-3</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>12.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>L. N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Huang</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wu</surname>, <given-names>W. Q.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>X. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Performance reliability of polymorphic systems by fuzzy fault tree based on T-S model</article-title>. <source>Journal of Mechanical Engineering</source><italic>,</italic> <volume>52</volume><issue>(10)</issue><italic>,</italic> <fpage>191</fpage>&#x2013;<lpage>197</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3901/JME.2016.10.191</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>13.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Li</surname>, <given-names>C. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>X. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jiang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>F. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>G. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Analysis of the reliability of household air conditioners based on the T-S fuzzy fault tree</article-title>. <source>Journal of Machine Design</source><italic>,</italic> <volume>38</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>120</fpage>&#x2013;<lpage>126</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13841/j.cnki.jxsj.2021.02.018</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>14.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Liang</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>The reliability analysis of welding robots based on T-S fuzzy fault tree</article-title>. <source>Journal of Mechanical Strength</source><italic>,</italic> <volume>39</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>592</fpage>&#x2013;<lpage>597</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.16579/j.issn.1001.9669.2017.03.016</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>15.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>L. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>Y. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Fault diagnosis of train network control management system based on dynamic fault tree and Bayesian network</article-title>. <source>IEEE Access</source><italic>,</italic> <volume>9</volume><italic>,</italic> <fpage>2618</fpage>&#x2013;<lpage>2632</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/ACCESS.2020.3046681</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>16.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>Z. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>Y. R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dang</surname>, <given-names>J. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Reliability analysis of the on-board subsystem of the train control system based on evidence theory and Bayesian network method</article-title>. <source>Journal of Railway Science and Engineering</source><italic>,</italic> <volume>17</volume><issue>(9)</issue><italic>,</italic> <fpage>2208</fpage>&#x2013;<lpage>2215</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200260</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>17.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hamza</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Abdallah</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Mapping fault tree into Bayesian network in safety analysis of process system</article-title>. <conf-name>2015 4th International Conference on Electrical Engineering</conf-name>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>5</lpage>. <conf-loc>Boumerdes, Algeria</conf-loc>.<pub-id pub-id-type="doi">10.1109/INTEE.2015.7416862</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>18.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Bai</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tang</surname>, <given-names>R. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Luo</surname>, <given-names>X. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>L. P.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Multi-state reliability analysis of semi-submersible drilling rig system based on fault tree analysis and Bayesian network method</article-title>. <source>China Shipbuilding</source><italic>,</italic> <volume>61</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>220</fpage>&#x2013;<lpage>228</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3969/j.issn.1000-4882.2020.02.021</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>19.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mi</surname>, <given-names>J. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Y. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Peng</surname>, <given-names>W. W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Huang</surname>, <given-names>H. Z.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Reliability modeling and analysis of complex multi-state system based on interval fuzzy Bayesian network</article-title>. <source>Science China Physics, Mechanics &#x0026; Astronomy</source><italic>,</italic> <volume>48</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>54</fpage>&#x2013;<lpage>66</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1360/SSPMA2016-00521</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>20.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Pan</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>L. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Z. W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ding</surname>, <given-names>L. Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Improved fuzzy Bayesian network-based risk analysis with interval-valued fuzzy sets and D&#x2013;S evidence theory</article-title>. <source>IEEE Transactions on Fuzzy Systems</source><italic>,</italic> <volume>28</volume><issue>(9)</issue><italic>,</italic> <fpage>2063</fpage>&#x2013;<lpage>2077</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TFUZZ.2019.2929024</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>21.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>G. Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thai</surname>, <given-names>V. V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yuen</surname>, <given-names>K. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Loh</surname>, <given-names>H. S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhou</surname>, <given-names>Q. J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Addressing the epistemic uncertainty in maritime accidents modelling using Bayesian network with interval probabilities</article-title>. <source>Safety Science</source><italic>,</italic> <volume>102</volume><italic>,</italic> <fpage>211</fpage>&#x2013;<lpage>225</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ssci.2017.10.016</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>22.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Wu</surname>, <given-names>C. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. C.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Fault analysis of T-S fuzzy causality diagram under hyper-ellipsoidal model</article-title>. <source>Journal of Chongqing Technology and Business University (Natural Science Edition)</source><italic>,</italic> <volume>35</volume><issue>(6)</issue><italic>,</italic> <fpage>27</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.16055/j.issn.1672-058X.2018.0006.006</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>23.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Qiu</surname>, <given-names>Z. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hu</surname>, <given-names>Y. M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>The relations of non-probabilistic reliability measures based on ellipsoidal convex model and interval safety factors</article-title>. <source>Chinese Journal of Computational Mechanics</source><italic>,</italic> <volume>33</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>522</fpage>&#x2013;<lpage>527</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.7511/jslx201604016</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>24.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ouyang</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Han</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>G. R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ni</surname>, <given-names>B. Y.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Correlation propagation for uncertainty analysis of structures based on a non-probabilistic ellipsoidal model</article-title>. <source>Applied Mathematical Modelling</source><italic>,</italic> <volume>88</volume><italic>,</italic> <fpage>190</fpage>&#x2013;<lpage>207</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2020.06.009</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>25.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>W. C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>Z. C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>K. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Non-deterministic fatigue life analysis using convex set models</article-title>. <source>Science China Physics. Mechanics &#x0026; Astronomy</source><italic>,</italic> <volume>56</volume><italic>,</italic> <fpage>765</fpage>&#x2013;<lpage>774</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11433-013-5023-7</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>26.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Li</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>H. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Structural reliability analysis by using non-probabilistic multi-cluster ellipsoidal model</article-title>. <source>Entropy</source><italic>,</italic> <volume>24</volume><issue>(9)</issue><italic>,</italic> <fpage>1209</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/e24091209</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">36141095</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>27.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yao</surname>, <given-names>C. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lv</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>D. N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Convex model T-S fault tree and importance analysis method</article-title>. <source>Journal of Mechanical Engineering</source><italic>,</italic> <volume>51</volume><issue>(24)</issue><italic>,</italic> <fpage>184</fpage>&#x2013;<lpage>192</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3901/JME.2015.24.184</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>28.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>Y. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gao</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname>, <given-names>X. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cheng</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Fault tree analysis of an airborne refrigeration system based on a hyper-ellipsoidal model</article-title>. <source>IEEE Access</source><italic>,</italic> <volume>7</volume><italic>,</italic> <fpage>139161</fpage>&#x2013;<lpage>139171</lpage>.
<pub-id pub-id-type="doi">10.1109/ACCESS.2019.2942351</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>29.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>L. L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>He</surname>, <given-names>Y. X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhai</surname>, <given-names>W. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhao</surname>, <given-names>J. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Fault tree analysis of aircraft hydraulic brake system based on hyper-ellipsoidal model</article-title>. <source>Mechanical Strength</source><italic>,</italic> <volume>39</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>842</fpage>&#x2013;<lpage>847</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.16579/j.issn.1001.9669.2017.04.017</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>30.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>X. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fan</surname>, <given-names>J. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bian</surname>, <given-names>X. Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Structural robust optimization design based on convex model</article-title>. <source>Results in Physics</source><italic>,</italic> <volume>7</volume><italic>,</italic> <fpage>3068</fpage>&#x2013;<lpage>3077</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rinp.2017.08.013</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>31.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>S. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>J. P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>H. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Evidence theory based uncertainty design optimization for planetary gearbox in wind turbine</article-title>. <source>Journal of Advances in Applied &#x0026; Computational Mathematics</source><italic>,</italic> <volume>9</volume><italic>,</italic> <fpage>86</fpage>&#x2013;<lpage>102</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.15377/2409-5761.2022.09.7</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>32.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>G. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>C. Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Reliability analysis of improved Bayesian network hydraulic system based on evidence theory</article-title>. <source>Machine Tool &#x0026; Hydraulics</source><italic>,</italic> <volume>47</volume><issue>(24)</issue><italic>,</italic> <fpage>17</fpage>&#x2013;<lpage>23</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3969/j.issn.1001-3881.2019.24.004</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>33.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Li</surname>, <given-names>D. Q.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zeng</surname>, <given-names>W. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yin</surname>, <given-names>Q.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Overview of interval number ranking methods</article-title>. <source>Journal of Beijing Normal University</source><italic>,</italic> <volume>56</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>483</fpage>&#x2013;<lpage>492</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.12202/j.0476-0301.2019155</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>34.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yin</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Height adjustment of Shibata front-end coupler</article-title>. <source>Rail Transportation Equipment and Technology</source><italic>,</italic> <volume>2</volume><italic>,</italic> <fpage>50</fpage>&#x2013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13711/j.cnki.cn32-1836/u.2019.02.019</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>35.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Analysis of the expected RAM of the hook retarder (Shibata type) for moving trains</article-title>. <source>Rail Transportation Equipment and Technology</source><italic>,</italic> <volume>269</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>6</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13711/j.cnki.cn32-1836/u.2018.04.003</pub-id></mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back></article>