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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>>

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>>

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>>

中国民航大学
中国民航大学

主起落架系统的系统安全性分析方法研究

随着产品复杂程度的不断提高,安全性逐渐成为了系统研制、生产和使用过程中的重要问题。尤其对于航空领域,一旦发生事故通常将导致严重的人身伤亡及巨大的经济损失。系统安全性分析可以有效提高产品的安全性,贯穿整个研制和生产阶段。在系统安全性评估过程中,采用各种安全性分析方法进行定性和定量分析,以确保产品满足设计、安全性等需求。然而,传统的分析方法在动态系统安全性建模及分析方面存在某些困难。本文针对系统安全性分析中的动态失效问题,从动态故障树分析和Petri网模型两个方面进行研究,并以飞机主起落架系统作为实例进行分析。论文研究了安全性评估过程和系统安全性分析方法及其应用。根据动态故障树的基本理论,分析它在某些方面的具体应用,尝试用一种新的逻辑门来简化双重工作部件特定失效模式的表达与分析,并且从模型和算法两方面讨论了如何将共因分析(Common Cause Analysis, CCA)结果引入动态故障树当中。另外,本文针对马尔可夫模型建模不直...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津工业大学
天津工业大学

基于Petri网的工作流模型研究与应用

工作流是一类能够完全或者部分自动执行的业务流程,根据一系列过程规则,文档、信息或任务能够在不同的执行者之间传递、执行。清晰和准确地对业务流程进行描述需要借助于一定的建模方法和工具。本文主要研究基于Petri网的工作流模型。Petri网是对离散并行系统的数学表示,适合于描述异步的、并发的事件驱动系统。文章详细讨论了Petri网的结构,并用Petri网构造了工作流的基本单元:串行、并行、条件选择、循环组件。通过研究发现,当系统的局部结构具有相似性,即:系统有许多地位同等的元素时,Petri网的扩展之一,着色Petri网具有更强的模型描述能力。本文从理论上对Petri网的网络结构进行了一些探索,比如网络的可达性等,在一定程度上证明了这种网络的严谨性。本文还给出了基于Petri网建模在办公自动化系统中的应用。在工作流管理软件环境Lotus Domino/Notes中,对办公过程应用Petri网进行建模和分析。具体的实例应用表明,利用Pe...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>