基于改进Petri网模型的电网故障诊断方法

将Petri网理论用于电网故障诊断中,提出了一种改进的Petri网故障诊断模型。分别以线路和母线为例说明了Petri网模型的构建方法、推理过程及解析表示方法。该方法对于电网的单一故障、多重故障及存在保护和断路器不正确动作等情况的严重故障均能快速准确地定位故障元件,自动给出可靠有效的诊断结果,适用于电力系统在线故障诊断。在四平地区电力系统中的测试结果证明了基于该模型的故障诊断系统的实用性和有效性。

改进Petri网下异构跨域用户身份验证方法

在异构跨域用户身份验证时,由于用户身份存在属性特征难以捕捉、状态描述误差大等问题,导致验证精准度较低,为有效解决这一问题,文中提出一种基于改进Petri网的用户身份验证算法。利用改进Petri网反映不同局域网中事物间依赖关系,将异构跨域用户活动模型与Petri网模型转换,采用同步用户的状态变化提取实时状态特征值。通过建立云间身份认证中心,计算用户不同身份代表性词语在一定周期内出现的次数和频率值。提取频率最高的词语,并计算该词语在待验证用户全部代表词语库中的权重值,对比权重值与验证熵值,将得到的验证参数输入到认证中心,输出验证结果。实验结果表明,所提方法在先验节点比例为8%时,验证准确率达到0.9,且召回率和综合指标均在0.6以上,具备一定的抗攻击性,整体实用性能强、利用价值高。

基于petri网的森林火灾应急救援流程网络模型及时效研究

为了对森林火灾的应急救援流程进行优化,以提升应急救援效率,依据森林火灾应急救援预案、有关规定与实际救援案例,从信息传递的角度对森林火灾应急救援流程进行了直观描述。基于petri网相关理论,运用PIPEv5.2.0,构建了森林火灾应急救援随机petri网模型与其同构马尔可夫链,在模型有界、活性、安全且可达的基础上,通过确定模型的库所繁忙率、变迁利用率、平均延迟时间,得到如下结果:①森林火灾应急救援活动早期的灾情信息多且复杂,随着森林火灾的发展呈现动态变化,火灾发生后如何高效地获取过火面积、火线长度、风向、风力、植被载量以及地形等关键信息是优化的重点。②避免信息堆积,基于火灾规模、强度、形式、火头方向等重要任务信息变量,实现实时快速决策、动态处置,是保证森林火灾应急救援活动的时效性的关键。

基于模糊Petri网和马尔科夫链理论的水电厂设备故障应急响应模型

为保证水电厂设备安全,避免因故障导致意外事故,基于模糊Petri网和马尔科夫链理论设计水电厂设备故障应急响应模型。确定加权因子命题阈值,结合传感器收集的初始信号,在滤波器的作用下还原信号特征,基于模糊Petri网提取水电厂设备故障特征。设计故障分类器,建立概率转移矩阵,设置概率转移矩阵的条件,面对动态解码,给定模型参数,计算马尔可夫模型下的连续变量密度函数,修正比例因子的状态系数,得到设备故障分类结果。建立设备故障应急响应模型,输出设备故障状态下的应急响应结果。实验结果显示,该模型在四种故障类型中的分类精度分别为98.8%、98.6%、98.7%、98.8%,可见该模型分类精度较好。

鱼雷装备测试维修Petri网模型与指标论证分析

针对鱼雷装备测试维修使用需求,采用广义随机Petri网模型对鱼雷装备进行测试维修建模,并对测试性指标进行分析。分别建立鱼雷装备系统层和结构层GSPN模型,依据故障模式影响和危害性分析(FMECA)对鱼雷装备故障模式进行分类;对鱼雷结构层GSPN模型非基本变迁进行拓展,构建鱼雷装备基层级维修子网GSPN模型;采用同构法求解维修子网GSPN模型,利用的稳态可用度解析公式分析测试性参数与使用可用度(A0)之间的影响关系;以某型号鱼雷为例,开展测试性指标求解和模型仿真验证。研究结果表明,模型仿真可用度A_(0)^(′)=0.9998,与系统要求值误差小于1%,验证了所构建模型的可行性和有效性。

一种分层模糊Petri网风险评估方法

针对传统模糊Petri网在对不确定环境下的专家系统的知识表示与推理时无法兼顾不确定知识的模糊性与随机性、在复杂的故障情况下故障的因果关系表达不清晰、定量推理计算时缺乏层次性、不能局部求解的问题,构建一种基于云模型的分层模糊Petri网以加强模糊Petri网的知识表示能力和提高推理过程的计算效率。利用专家知识和Petri网层次分解原则将系统故障模式和故障原因之间的因果关系进行建模,使故障建模更具结构性,计算更加灵活;应用云模型处理知识的模糊性和不确定性;通过合理考虑局部权重和全局权重,结合Petri网层次分解原则和云聚合算子给出相应的推理算法。实例验证表明,所提方法能够有效对系统进行风险评估,且在知识表示和推理方面优于其他方法。

计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型

为充分利用故障事件记录的时间约束特性,进一步提高故障诊断的准确性与快速性,建立了一种计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障事件记录的一元、二元时间约束关系,研究不确定及缺失的报警信息对故障诊断的影响,利用虚拟有向弧及Petri网产生式规则,建立改进模糊Petri网模型;之后,通过正、反向时序推理分析,获得所有报警信息应该满足的时间区间,依据所建立的状态真值矩阵有效甄别出时序不一致的报警信息;在上述基础上,制定电网故障诊断的具体流程,提出继电保护装置动作行为辨识规则;最后,通过局部电力系统的多组算例仿真和实际系统故障案例测试,证明了所建模型能有效地诊断出电网故障,并具有较高的容错性。

基于Petri网矩阵模型仿真的改进算法

Petri网的矩阵模型是分析Petri网的可达性、活性、有界性等基本性质以及状态演化过程的一种数学方法。在包含瞬时活动的情况下,传统的矩阵模型方法无法在一个步长内捕获所有应该同时激发的变迁,而是推迟到下一个步长,从而产生不精确的仿真结果。对此提出一种新的定步长仿真算法,得到了完全符合系统真实行为的仿真结果。算法进一步推广到基于事件调度的仿真方法中,可显著提高仿真效率。

半导体制造系统改进Petri网模型的建立及优化调度

为了更有效优化半导体制造系统生产资源调度,提出了基于分层着色时间Petri网模型的分时段优化调度方案.通过增强基本Petri网的描述能力和引入分层Petri网的思想,根据半导体制造系统的结构建立其改进Petri网模型-分层着色时间Petri网模型,并在模型中引入调度库所将调度算法嵌入到模型中,该模型能有效地克服基本Petri网模型规模膨胀的缺陷;同时将每一生产周期分成若干时间段,利用遗传算法来寻找各时间段内调度规则组合来优化半导体制造系统的动态性能,实现分时段优化调度,编码时,根据机器组的利用率来选择部分机器组为瓶颈机器组,重点调度瓶颈机器组,提高算法的搜索效率;仿真实验结果验证了该调度方案的优越性.

一种基于Petri网的多机器人路径规划建模方法

月球基地建设是当前各国月球探测与开发计划的核心使能技术之一。然而,为消除高昂的运输成本和有限载人航天技术的约束,使用多机器人团队建造月球基地的新研究方案被提出,该方案的关键是如何实现多机器人针对复杂任务的路径规划。为此,以月球基地建设场景中的探测采集区域、采集月壤、搬运月壤等作为复杂的任务输入,研究了一种基于Petri网模型的多机器人路径规划建模方法。构建了多机器人运动的Petri网模型;使用线性时序逻辑(linear temporal logic,LTL)语言描述月球基地建设的相关任务;将Petri网模型和LTL公式结合求解得到多机器人路径;在Matlab软件中进行仿真验证,并与使用切换系统的建模方法进行对比。结果表明,使用Petri网模型所需的建模总时间比切换系统模型单个任务的建模时间减少2个数量级,说明建立的Petri网多机器人模型具有避免维度爆炸、计算高效等优势。

基于改进Petri网的作战指挥协同模型

在系统分析雷达旅(团)指挥协同过程特点的基础上,结合着色Petri网和时间融合函数发展了一类综合有色Petri网方法,并融入CSCW技术建立了相应的雷达旅(团)指挥协同模型。通过对作战指挥协同系统的建模,发现综合着色Petri网可以有效的降低系统模型的规模和复杂性。

基于Petri网的数学建模竞赛报名系统建模优化及变化域分析

为解决数学建模竞赛报名系统中存在的结构性问题,提高竞赛报名效率,利用Petri网的相关理论对数学建模竞赛报名系统进行建模,并对竞赛报名系统存在的问题,进行了优化并使用模型间迹行为轮廓关系对模型进行变化域定位分析,最后使用PIPE软件进行仿真模拟。实验结果表明,优化后的模型具有合理性和可行性。

一种基于改进Petri网的工作流案件分布式处理系统模型

针对现有的案件处理系统功能单一、效率低、缺乏并行处理和协调优化能力,无法满足现代案件处理需求的问题,基于改进Petri网的工作流技术,解析案件处理特征,对案件处理系统动态过程进行规划、调度和调整,在建模过程中引入Petri网分布式处理框架和工作流的路由结构、触发机制,建立了一种改进Petri的网工作流案件分布式处理系统模型,并对模型进行定义化描述和合理性验证,为司法部门案件处理提供高效、安全、可靠的平台。

基于改进Petri网的可信软件模型验证和测试研究

软件被广泛应用到安全关键领域,这对软件可信性的验证和测试提出了严苛的要求.形式化方法以其严格的数学基础保证软件系统的正确构建.Petri网利用库所和变迁支持异步、并发、分布式系统建模,但是缺少对库所和变迁类型的描述,不能满足软件系统复杂的具体行为特征.模型检验工具具有自动化验证和反例生成功能,但是调试和建模能力不够.文章扩展Petri网以更好的支持软件系统的行为建模和分析,建立模型和验证工具的自动化转化机制,对软件系统进行模型检验,利用反例功能获得失效场景路径,指导测试用例生成,最后给出了定时器示例和机载发动机软件的典型实例应用.

计及报警信息逻辑关联的改进模糊Petri网故障诊断模型

为有效辨识不完备及不确定的保护和断路器动作信息,提高输电网故障诊断的准确性和快速性,研究了一种计及报警信息逻辑关联的改进模糊Petri网故障诊断模型。首先充分考虑了报警信息中保护动作和断路器跳闸的逻辑关联特性,提出了改进模糊Petri网的基本定义和模糊推理方法;然后建立了基于改进模糊Petri网的输电网故障诊断模型;最后通过某局部电力系统验证了模型的有效性和容错性。

基于Petri网的高铁快运医药冷链作业流程优化及仿真

药品及医疗器械是高铁快运冷链业务的主要品类,目前既有的高铁快运医药冷链作业流程耗时较长、作业效率较低、运作成本较高,制约了铁路开拓医药冷链物流市场。以北京至上海高铁快运医药冷链全过程作业为例,基于Petri网对该作业流程进行建模,通过引入仿真工具对影响高铁快运医药冷链业务作业效率的因素进行诊断;根据诊断结果,提出前置冰板预冷环节、并行化提货作业与装箱准备环节、简化及并行化货物卸车与配送准备环节3大对策,构建优化后的高铁快运医药冷链作业模型,并对优化后的作业流程进行仿真分析。仿真结果表明,优化后的高铁快运医药冷链平均作业时间从1124.06min缩短至903.90min,作业时间减少220.16min。高铁快运医药冷链业务流程的优化研究,有助于铁路降本增效,提高自身竞争力。

基于行为轮廓和逻辑Petri网的模型修复方法

现实中的业务流程不断发生变化,需要对初始的业务流程模型进行修复以更好地表示实际业务流程。模型修复的关键步骤是分析现实日志和模型间的偏差,目前寻找偏差的方法主要采用对齐重演技术,未从行为的角度定量分析抽象的结构。因此,提出了一种通过行为轮廓分析日志和模型偏差的方法,并在此基础上进一步给出了基于逻辑Petri网的模型修复方法。首先,基于行为轮廓计算日志和模型间的服从度以识别偏差迹;然后,在偏差迹中依据偏差三元组集从偏差活动中选择逻辑变迁;最后,基于逻辑变迁设置逻辑函数,并通过添加新的分支或重构新的结构来修复原模型。对修复模型的适应度和精确度进行了验证,仿真实验结果表明,在尽可能保持修复模型与原始模型相似的基础上,相较于Fahland方法与Goldratt方法,所提修复方法在适应度都为1的情况下,得到的修复模型具有更高的精确度。

基于Petri网煤矿预警系统模型优化及变化域分析

煤矿预警系统是保障煤矿井下工人安全的重要组成部分,为此,采用Petri网技术对煤矿预警系统模型进行了优化并对其变化域进行定位分析。首先给出传统的基于云计算的煤矿预警系统模型,其次利用库所和变迁之间的关系,找到原模型中的所存在的问题,再结合边缘计算技术对原模型的变迁和库所进行合理改动,并使用模型间迹行为轮廓关系来对模型进行变化域定位,最后用PIPE软件进行仿真模拟来说明优化后的模型具有合理性和可行性。

基于Petri网的区块链农产品溯源系统建模与优化

构建一款基于Petri网的区块链农产品溯源系统模型.分析农产品溯源系统流程,建立基于Petri网的区块链农产品溯源系统模型.采用PIPE软件和PM4PY对Petri网模型的可靠性进行验证.验证结果表明,优化后的模型具有安全性、有界性、稳定性.

基于Petri网的区块链物流派送模型建构

将区块链技术与传统物流派送系统相结合,建构基于Petri网的区块链物流派送模型. PM4PY编程和Petri网仿真软件验证结果表明,优化后的模型具有安全性和有界性.