安全性是工程系统的重要设计属性,大型工程系统的事故后果越来越难以被人们所接受。随着工程系统的复杂性与动态交互性的日益增加,传统的安全性分析方法已经难以全面、系统地对工程系统进行有效安全性研究。本文融合多种安全性分析方法的优点,立足于工程系统的设计阶段,结合GTST模型与DEVS仿真模型,以相邻层次节点的分析为核心,采用建模-仿真的分析思路开展安全性分析研究。主要研究内容有以下几个方面:提出融合了控制约束思想的GTST模型以及以相邻层次节点的分析为核心的安全性设计分析流程。整个分析流程以事故链的鉴别为主线,与工程设计同步建立融合了控制约束思想的GTST安全性模型,以相邻层次节点的安全性分析为核心,通过鉴别系统危险源,从源头上开始对事故链进行鉴别。提出充分的安全性要求来防止危险源的失控,从而减少事故链引发事件与环节事件发生的概率,并增加环节事件的数量,达到降低安全风险的目的。依据融合了控制约束思想的GTST模型,提出基于DEVS的安全性仿真模型。在建立了安全模型后,需要利用仿真手段验证安全模型的正确性,并对系统的安全风险进行进一步评估。DEVS模型是一种离散事件系统描述规范,利用DEVS能对节点进行有效的描述,便于将安全模型转化为仿真模型进行仿真,仿真的核心同样是相邻层次之间的仿真。在建立安全性模型以及仿真模型的基础上,对安全性建模仿真系统进行了初步设计。仿真系统的设计对工程系统的安全性分析具有十分重要的现实意义。设计包括需求分析、数据库设计以及主要模块的设计,利用仿真系统便于设计人员在设计阶段早期就对工程系统的安全性进行有效分析。利用本文提出的安全性建模仿真与设计分析流程对航天飞船回收阶段的减速功能进行了安全性分析,表明分析流程在解决复杂工程技术系统安全性问题中能取得较好的效果,验证了安全性分析流程的可行性。