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基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

本文围绕当前系统安全性分析中存在的系统安全性模型描述与求解,以及安全性分析方法综合运用等问题进行研究。目前安全性分析技术在动态系统安全性描述和分析方面存在很多困难,据此论文研究了在经典Petri网及其扩展模型的基础上进行描述和分析的思路,提出采用广义随机Petri网(GSPN)建立系统安全性模型的方法。在安全性定性分析方面,论文提出了关键状态的概念,给出了关键状态分析的搜索算法,研究了采用内锁和时间约束来消除高风险危险路径的方法。在安全性定量分析方面,我们研究发现去除消失标识后,GSPN的可达图与一个连续时间Markov过程(CTMP)是同构的,为此,可利用Markov过程方法进行分析。论文提出了基于Gauss-Seidel方法与动态行列技术的分析方法。在仿真方面,主要探讨了安全性定量分析中稀有事件问题的抽样技术,并提出采用重要性抽样法,以提高抽样效率。在技术方法综合运用方面,根据目前Petri网方法与传统的安全性分析方法结合不  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

基于过程混合Petri网的露天矿生产系统建模和优化方法研究

随着矿山生产过程的机械化和大型化,露天矿生产系统成为一个包括离散过程和连续过程、定性和定量问题混合的复杂系统。本论文在分析总结了混合系统研究的主要方法的基础上,对混合Petri网提出改进,创新性的提出了符合矿山生产实际的过程混合Petri网。过程混合Petri网具有基础混合Petri网的基本性质,同时将过程控制库所加入基础混合Petri网,并且引入了控制流关系和抑制流关系对变迁的激发进行优化控制。同时结合常用的求解非线性模型的混沌搜索算法和遗传算法的优点,提出了基于混沌搜索机制的遗传算法。论文对露天矿的主要工艺进行了结构分解,提出了露天矿生产系统的层次递阶模型。结合过程混合Petri网和数学模型提出静态系统的仿真优化算法,给出了静态建模的方法和步骤;结合过程混合Petri网和经验规则时间逻辑树、事件逻辑模型而提出动态系统的仿真优化方法。论文的研究成果通过在黑岱沟露天矿轮斗铲连续工艺系统和Prominent Hill露天矿电铲卡车...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于Petri网的四性综合建模与评价方法研究

随着科学技术快速发展,高可靠、好维修、易测试、保安全他已成为民用飞机研制、生产和使用中的普遍要求。然而,现有的四性设计技术之间是割裂和相互孤立的,造成工程实际中提出了大量重复的设计要求,且要求不统一,给系统设计增加了很多重复工作,而且相互独立开展的四性工作得出的数据不能很好的相互协调和支持,优化、整合、综合权衡困难,难于满足型号研制对功能、性能设计评价的需要。对四性工作关联关系和四性技术参数进行研究。首先对可靠性、安全性、维修性、测试性的工作项目、输入输出情况进行分析,得出可靠性、安全性、测试性、维修性之间的异同点。其次,梳理可靠性、安全性、维修性、测试性的基本参数,并根据参数的选取给出数据的传递关系。其中,可靠性以工作项目为基础,通过梳理工作项目之间的关系给出可靠性参数的选取及数据传递关系;安全性以安全性评估作为主要的评估方法,以故障率作为基本参数,梳理相关的安全性参数及数据传递关系;维修性以常用的参数作为选取对象,梳理维修性...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

机械产品协同设计过程的建模、控制与管理研究

随着经济全球化进程的进一步推进,作为我国国民经济重要支柱产业的机械制造业,将面临更加激烈的市场竞争。机械制造业竞争的核心在于机械产品的设计能力。目前,我国虽然已经成为全球制造大国,但远不是制造强国。究其原因主要是机械制造企业生产的产品缺乏创新设计能力、缺少自主知识产权、市场竞争能力较低。建立一种适应用户与市场需求的、具有快速响应机制的网络化产品设计模式将是当前机械制造业所面临的最紧迫的任务之一,是制造企业摆脱困境、赢得市场和掌握竞争主动权的关键。机械产品协同设计是一种基于分布设计资源共享、采用现代设计理论进行产品设计的先进设计模式。它是指多学科群组人员,在分布式网络环境下,针对某一复杂机械产品的设计目标,通过远程设计资源共享,相互协作、互相协同地完成设计目标的过程。机械产品协同设计过程具有设计任务并发多主体性和设计过程动态不确定性的特点。如何有效地对机械产品的协同设计过程进行动态建模、控制和管理,已经成为协同设计研究的核心问题之...  (本文共188页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于Petri网的全自动驾驶系统安全性分析

作为新一代的列车运行控制系统,全自动驾驶系统由于具有高度自动化、集成化、高效率、低运营成本等特点,逐渐成为了国内外城市轨道交通信号系统的发展趋势。但在没有司乘人员的全自动驾驶系统安全性是否优于传统有人驾驶列车的运营模式,一直备受国内外专家学者的争论。因此,本文将结合相关安全分析的理论去探讨和研究全自动驾驶系统的安全性问题。本论文结合国内外有关全自动驾驶系统的研究现状探讨了全自动驾驶系统的概念、系统架构、功能特点等,基于此对全自动驾驶系统做深入而全面的研究。论文提出了基于Petri网的全自动驾驶系统安全分析方法,并建立了三阶段法安全性分析总体过程。在此也完善了Petri网的建模基本元素、临界状态概念以及追溯查找求解算法。最后,提出了消除危险状态的连锁法和时间约束法等风险降低措施。论文选取了保护区建立与取消、移动授权生成等全自动驾驶系统的特有安全功能建立相应的Petri网子模型。并结合预先危险分析方法以及安全功能规范选取了乘客上下车...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

解放军信息工程大学
解放军信息工程大学

基于高级Petri网的办公自动化工作流模型研究与应用

工作流技术已经被广泛应用于办公自动化、电子政务等领域,是实现企业和机构业务过程建模、优化、过程管理与集成,最终实现业务过程自动化的核心技术。Petri网系统是一种适合于描述异步并发现象的计算模型,具有坚实的理论基础和成熟的分析技术,并且利用Petri网建立的模型有着良好的直观图形和有力的分析技术支持。但传统Petri网具有一些固有的缺陷,例如随着系统结构的复杂化,模型组成元素越来越多,大大地增加了模型的复杂性和元素的数量,且难以表达带有时序性活动的事件序列,缺乏对系统安全性控制等。本文结合办公自动化中公文流转的实际应用环境,对基于传统Petri网的办公自动化工作流网进行了改进,用高级Petri网代替低级Petri网,分别引入了颜色、时间、和层次扩展。尽管扩展后的模型在描述能力上与原模型具有相同的能力,但由于高级Petri网提供了一种更紧凑、更便捷的建模语言,使得工作流网可以更好的适应于复杂工作流的建模过程;然后在办公自动化工作流...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>