机载液压油源系统非马尔科夫随机Petri网模型与时间参数识别

机载液压油源系统的正常行执行时间服从正态分布和异常行为执行时间服从指数分布。Petri网模型处理确定行为,不能处理随机行为。随机Petri网(stochastic Petri nets,SPN)模型与确定-随机Petri网(DSPN)模型处理属于指数分布的行为,不能处理正态分布的行为。提出用正态-随机Petri网(NSPN)对机载液压油源系统建模,给出正态-随机Petri网模型的正态参数与指数分布参数的识别算法。仿真计算结果表明,计算的变迁时间参数值与系统实际运行时间参数值相比误差较小,验证了该方法的有效性。

基于非马尔可夫随机Petri网的软件再生建模与分析

软件老化是影响软件系统可靠性的重要潜在因素,软件再生作为一种主动预防性的软件容错技术是解决软件老化问题的主要手段.以往的随机Petri网再生模型假定所有变迁的实施时间服从指数分布.针对变迁的实施时间服从确定性分布或一般性分布的情况,文中提出了一种用非马尔可夫随机Petri网建立软件再生模型的方法.该方法采用马尔可夫再生理论对模型进行分析,并给出模型的瞬态解和稳态解.仿真实验表明:选择合适的软件再生周期,可以有效地降低存在老化的软件系统的平均宕机成本,提高系统的可用性和可靠性.

基于补充变量的非马尔可夫随机Petri网及其应用

针对非马尔可夫随机Petri网提出了一种补充变量引入疗法,使其适合于系统共享维修资源情况下的可靠性分析。研究了基于补充变量的非马尔可夫随机Petri网的分析方法,以一并行系统为例说明该方法的建模过程、求解方法以及可靠性指标表达式,并以指数分布为例进行了方法验证,验证表明该方法是可性的。

非马尔可夫随机Petri网的分析方法及应用

Petri网是模型并行系统和分布式系统的一种强有效的形式化工具。它能够很好地刻画系统的动态行为、分析系统的性能。目前研究的大多数随机Petri网假定模型中所有变迁的实施时间呈指数分布,但是在许多实际系统中,变迁的实施时间呈确定性分布或一般性分布,这就需要研究非马尔可夫模型。文章主要讨论非马尔可夫随机Petri网的分析技术,即基于马尔可夫再生理论进行分析求解,并举例进行说明,在文章的最后进行了总结和展望。

随机Petri网在煤矿水害处理流程中的应用研究

水害作为煤矿开采中的主要灾害之一,直接影响井下生产安全。为保障工作人员的生命安全,确保矿井生产的稳定性,提出了用随机Petri网对煤矿水害处理流程进行建模的方法,根据模型的可达标识图同构的马尔科夫链来对库所繁忙率和变迁利用率2个性能指标进行计算分析,为日后对疑似水害的处理流程进行优化提供了新思路。

随机Petri网非乘积解系统的判定与界限求解

本文基于随机Petri网 (SPN)提出了一种利用站平衡来判断非乘积解系统模型的方法 ,发现了可能导致站不平衡的三种Petri网结构 ,对这三种结构进行了分析 ,得出了产生非乘积解的系统原因 ,并给出了一种利用乘积解求解非乘积解系统模型性能界限的方法 ,这种方法可广泛应用于多种实际系统的性能界限求解 .

含有非马尔可夫过程的排队Petri网模型和性能分析

本文提出了一种新的高级性能模型技术 ,称作NM QPN(含有非马尔可夫过程的排队Petri网 ,QueuingPetriNetincludingNon Markovianprocesses) ,它综合了排队网 ,随机Petri网以及模拟求解各自的特点 .NM QPN以模拟模型为总体框架 ,发挥排队网和随机Petri网各自的优势对系统进行建模 .提出了一套完整的NM QPN模型求解方案 ,通过流等价方法将模型中的马尔可夫过程进行化简 ,这样可以大大减少模型的状态 。

船舶会遇过程碰撞风险演化随机Petri网模型

为探讨船舶碰撞风险随时间和空间变化的动态演化规律,提出一种基于随机Petri网的船舶碰撞风险演化模型。通过分析影响船舶航行安全的主要因素,构建船舶碰撞风险演化的指标网络拓扑模型,并构建同型的马尔科夫链得到各状态下的稳态概率表达式,通过仿真实现对船舶碰撞风险演化过程的定量分析。案例结果表明船舶碰撞风险演化是阶段性的多路径共同作用的结果,并伴随着风险因素的累积和耦合的演化。此模型可以用于分析基于多因素耦合的船舶碰撞风险演化过程,将演化过程中各节点的风险值量化,实现了从多因素耦合和风险演化的角度对船舶会遇动态风险的研究。

基于随机Petri网的网络可信赖性分析方法研究

随着人们对计算机网络系统的依赖性的不断增强,网络系统的可信赖性研究变得越来越重要.本文首先对可信赖性的概念及其主要性能指标进行论述,并对系统可信赖性各种模型方法及求解特点作了分类比较.在此基础上研究了随机Petri网(SPN)对网络系统可信赖性建模分析的方法和步骤,着重研究了随机Petri网描述系统的服务失效模型和容错模型,并给出了网络系统可信赖性分析中主要指标的计算方法.最后对于应用随机Petri方法分析网络系统可信赖性时存在的问题以及研究现状作了分析和总结,并对今后研究的方向进行了展望.

基于Petri网的非串行制造系统的可靠性分析

对带有中间缓冲区的非串行系统深入研究其可靠性问题,建立基于广义随机Petri网的可靠性模型,着重考虑出现的装配、拆分以及按不同比例进行装配或拆分的加工工序,其中间缓冲区可用度对机器可用度的影响,在此模型基础上,采用缓冲区可用度定理,对中间缓冲区和机器本身的状态转移概率分别分类求解,计算出相应的缓冲区可用度和等效机器可用度;同时通过功能可靠度指标,对整个加工任务车间的可靠性进行总体评价,从时间量和产品量因子出发,来衡量由于生产率的不平衡以及中间缓冲区的库存太小,引起生产流程中传输道的阻塞和缺料,进而造成的相关工件的加工时间延迟等问题。以三台机床和两个待加工工件的加工装配单元为例,验证该模型与分析方法的有效性。

基于随机Petri网的震后次生灾害演化模型研究

针对震后次生灾害的演化问题,本文采用多案例分析方法提取地震及其次生灾害事件的属性,从属性层次按照"事件类型、关键属性、从属属性、环境属性和危害评估属性"对其进行结构化描述,分析震后次生灾害事件的属性特征,绘出了震后次生灾害演化Petri网模型。在此基础上,以渐变型次生灾害事件——震后瘟疫为例,根据随机Petri网与马尔科夫链的同构关系,构建了震后瘟疫事件演化系统随机Petri网模型。最后,通过马尔科夫链及相关数学方法对震后瘟疫事件演化系统进行了评估,分析其中的均衡状态及其变动规律,验证了模型的有效性,为应对地震次生灾害事件提供科学的应急决策支持。

基于Petri网的非相似余度飞控计算机可靠性分析

应用混合Petri网建立故障诊断模型,应用广义随机Petri网建立Boe ing 777非相似余度飞控计算机故障行为模型.描述了非相似余度系统的结构以及故障的产生和传播的动态过程,分析了该系统的可靠度和容错度,并有效地消除了瞬态故障对分析系统可靠性的影响.

地铁运营突发事件应急响应模式的马尔科夫链分析

为研究城市轨道交通网络化运营线路的风险传导规律和耦合关系,构建基于随机Petri网的同构马尔科夫链模型。通过模型分析突发事件应急响应模式中线路之间的相互影响,以及各线路启动突发事件应急响应模式对整个系统稳态的影响。结果表明,用该模型可从数学上研究城市轨道交通运营线路之间的传导规律和耦合关系,找出影响整个应急指挥系统效率的关键因素,最终提高地铁应对突发事件的能力。

基于随机Petri网的城市轨道交通应急系统安全性能分析

为分析城市轨道交通应急系统安全性能,采用随机Petri网理论,考虑运营生产、治安消防和自然灾害3类应急预案,构建城市轨道交通应急系统的随机Petri网模型,并基于模型的马尔科夫链得到系统处于各种状态时的稳态概率表达式,通过改变各个变迁的触发速率,分析系统各种状态稳态概率的变化情况。结果表明,这个模型能够体现影响城市轨道交通应急系统安全性能的各因素之间的关系,并能通过数值变化趋势反映不同事故情况下提高安全性能的关键所在,达到分析系统安全性能的目的。

基于随机Petri网的性能与可靠性评价

近年来,随机Petri网在柔性制造系统、计算机及通信系统等领域的性能与可靠性评价中得到了广泛的应用。文章首先介绍了性能与可靠性评价,然后回顾了广义随机Petri网及其状态空间爆炸问题,最后讨论了非马尔科夫随机Petri网。

随机时间Petri网综述

随机时间Petri网作为一种灵活有力的建模机制,被广泛应用于计算机和通信系统的性能与可靠性评价。综述了随机时间Petri网各主要子类的发展历程与研究现状。首先介绍了随机时间Petri网的一些基本概念,然后回顾了广义随机Petri网,简要总结了处理状态空间爆炸问题的主要途径,讨论了非马尔科夫随机Petri网及其分析技术,最后详细分析了流体随机Petyi网。

基于随机Petri网的多部门协同农业抗旱应急处置流程建模——以内蒙古巴彦淖尔市为例

随着全球气候变暖,干旱灾害发生频次和强度增加,严重威胁到农业生产。如何保证农业抗旱应急处置流程的顺畅高效,提高农业抗旱应急处置效率,是减少农业生产损失的关键。首先,从信息流的角度,基于OODA环分析了农业抗旱应急管理流程的各个阶段。针对农业旱灾及应急抗旱的特点,建立了多部门协同的农业抗旱应急处置流程,基于随机Petri网构建了农业抗旱应急处置流程仿真模型,通过同构马尔科夫链分析该系统性能,进一步提出关键环节及处置时间的确定方法。最后,以内蒙古巴彦淖尔市为例,分析农业抗旱应急处置流程的效率,确定关键环节及其处置时间。结果表明:①提出的多部门协同农业抗旱应急处置流程可以缩短应急时间。以巴彦淖尔市2018年的抗旱应急为例,抗旱时间从半个多月缩短为11.5天左右。在各环节中,信息发布是容易造成信息堵塞的环节,寻找应急水源是最耗时的环节。②提高关键环节的应急处置效率,将进一步提高应急抗旱的效率。对抗旱应急总时间影响最大的环节——启动应急预案,是关键环节,将该环节的平均实施时间缩短为1/15天,可以将抗旱时间进一步缩短2.5天。

基于广义随机Petri网的贵港生态工业园资源利用率分析

资源利用率是评价生态工业园运行绩效的重要指标,资源高效利用是生态工业园建设的基本要求.本文以广义随机Petri网作为建模工具,以贵港生态工业园作为研究对象,通过构建贵港生态工业园物质循环网络的广义Petri网模型,利用广义随机Petri网模型与马尔科夫链的同构关系,分析了贵港生态工业园关键资源的利用率以及重点加工环节运作效率,指出了贵港生态产业园资源利用过程中有待改善的环节,为贵港生态工业园的优化和改进提供了依据.

基于广义随机Petri网的装备维修保障建模与分析

信息化条件下,传统的装备维修保障已经不适应现代战场的需要。通过BPR(Business Process Reengineering)可以有效提高其效率,而对改造效果的评价成为是否实施BPR的关键问题。研究了如何利用广义随机Petri网对装备维修保障流程进行建模,对模型进行化简求出可达图构建与模型同构的马尔科夫链(MC),并基于MC的稳定状态概率进行所要求的系统性能分析,获得流程系统的主要性能指标可以为重新设计业务流程提供支持和依据。

基于随机Petri网的伤员后送流程仿真分析

文章基于芦山地震的背景下,建立地震伤员后送的一般流程。运用随机Petri网的理论对该流程进行建模,基于随机Petri网与马尔科夫链的同构关系,构建伤员后送流程的随机Petri网模型和等价的马尔科夫链(Markov Chain)。根据同构的马尔科夫链得到系统在各种状态下的稳定概率表达式,改变各个变迁的触发速率,分析该流程稳态概率的变化情况,找出地震救援过程中影响伤员后送效率的关键环节。