基于随机Petri网的突发火灾应急预案流程化研究

为提高突发火灾的应急响应效率,根据突发火灾的应急响应流程构建了基于随机Petri网(SPN)的仿真模型,通过仿真计算获取了该模型的状态可达集,由可达集构建与模型同构的马尔可夫链对模型进行计算分析,得到了突发火灾SPN模型所有可达状态的稳态概率,利用库所繁忙率、变迁利用率2个指标对模型进行性能分析。结果表明,突发火灾应急响应流程中应急专家、救援人员、救援物资3个业务单元的繁忙率高达35.36%、39.37%、38.25%,展开应急救援耗时在流程总耗时中占比高达27.74%,制定突发火灾应急预案时需着重对以上业务单元及流程环节进行优化,从而优化应急资源调配,提高应急响应整体效率。

基于随机Petri网的民机审定试飞实施流程建模与分析

审定试飞是民用飞机获取型号合格证书的重要活动,具有高成本、高风险的特点。研究审定试飞的实施流程有利于推动试飞工作有序进行,进而缩短试飞周期及降低试飞成本。目前对试飞流程的研究局限于流程描述与定性分析,缺乏对试飞流程的形式化建模与性能分析,无法检验流程中的关键环节。为解决上述问题,文中研究了审定试飞3个阶段的实施流程,并利用随机Petri网构建了该流程的仿真模型;通过建立与该模型同构的马尔可夫链,对实施流程进行了性能分析,识别出了流程中耗时较多的关键环节,进而分析了关键环节的实施速率对流程平均运行时间的影响。最后通过一个案例验证了模型与方法的可行性。结果表明,制造符合性检查环节与试飞数据处理环节是流程中耗时较多的关键环节,应将其作为流程优化的重点,同时提升上述两个关键环节的实施速率相比提高单环节速率,成本更低且流程运行效率提升幅度更大。

基于广义随机Petri网的装备战场抢修建模与分析

装备战场抢修是装备保障工作的重要内容,传统的装备战场抢修已经不满足现代条件下作战需要。为提高信息化条件下装备战场抢修的决策科学性和决策效率,运用广义随机Petri网对装备战场抢修过程进行建模分析,通过不变量判断模型的有效性,并根据广义随机Petri网和马尔可夫链同构特性求解模型主要性能指标。最后通过实例分析说明,该方法可以有效求解装备战场抢修的主要性能指标,验证了模型的有效性和合理性,同时也为装备战场抢修决策提供了一定的参考依据。

基于随机Petri网的多式联运系统致脆因素影响机理研究

多式联运系统运行过程复杂,其运行效能易受多重致脆因素的影响。在分析多式联运系统特征的基础上,提炼其关键致脆因素,并构建多式联运系统致脆因素影响机理的概念模型。通过构建基于概念模型的随机Petri网模型及其同构的马尔可夫链,并引入随机时间变量,刻画不同致脆因素影响下的多式联运系统动态演化过程。最后,以我国南方某生鲜农产品公司的“公-铁-水”冷链物流多式联运项目为例,通过情景仿真,分析不同致脆因素对该项目运作过程的影响。研究发现:征信调查利弊并存,应合理控制其深度与广度;其次应充分考虑货物的实际需求而非仅仅坚持经营人偏好,制定完善的预防措施和政策激励是保障多式联运高效运行的基本要求。

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。

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网的车险理赔效率建模与分析

为提高车险理赔效率,构建车险理赔效率随机Petri网模型,基于工作流网结构和实务操作流程分析模型的正确性并改进模型,采用软件PIPE验证模型的合理性。以某保险公司500起车险事故理赔数据为研究对象,构建与随机Petri网同构的车险理赔效率马尔可夫链,分析车险理赔流程中的低效率环节。结果表明:拒赔、定损和赔款处理流程耗时较多,与车险理赔实际情况吻合。车险理赔效率随机Petri网模型通过变迁利用率和标识流速能动态地描述车险理赔系统的运行时效。根据车险理赔效率分析结果,可缩减定损环节和赔款处理环节时间,显著提升保险公司的车险理赔效率和客户的服务体验。

基于广义随机Petri网的工业设计流程分析

作为产品设计过程管理研究的重要一环,工业设计流程建模同新产品的开发速度与过程成本有直接关联。针对这一问题,利用广义随机Petri网对工业设计流程进行建模,将设计流程中的执行状态与执行活动分别用库所与变迁表示,对每一变迁赋予一个实施速率,构建出可靠的工作流模型,根据转化规则,将该Petri网模型转换成与之等价的马尔可夫链模型,由马尔可夫链理论求解得到各可达标识的稳态概率,最后利用获得的稳态概率对模型主要性能进行分析,找出其中的冗余过程,为工业设计流程的设计、规划和评价提供支持。

基于广义随机Petri网的装配可靠性建模

为了在装配环节保障产品的可靠性,提出可靠性驱动的装配技术的概念,并用广义随机Petri网对该技术进行了建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析。在可靠性驱动的装配技术建模分析中,采用结构分析和设计技术对产品进行功能分析并建立起完整的功能分析模型;将功能分析的结构分析和设计技术模型转化为相应的具有动态分析和定量研究能力的广义随机Petri网模型;为获得可信准确的分析模型,利用三角模糊数中的α-截集对同构的Markov链进行优化;针对装配产品的可靠性特征,用装配可靠度指标对产品进行评价。以某加工中心的分度工作台为例,验证了该建模与分析方法的有效性。

基于随机Petri网的铁路应急救援流程化分析

为了提高铁路应急救援效率,将铁路应急预案与应急救援有机地关联起来,需要对应急救援流程进行更加深入的分析及系统性建模。通过随机Petri网对铁路应急救援流程进行建模并对系统性能进行定量分析,提出提高铁路应急救援效率的方法。

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。

一种随机着色Petri网及模型的性能分析

针对随机Petri网(SPN)在系统性能分析时,其状态空间随着系统规模增大而指数性增长,造成求解稳定状态概率的复杂性的不足,提出了一种随机着色Petri网(SCPN)。分析了它的有界性和可达性,证明了它同构于一个一维连续时间的马尔可夫链;同时,也分析了随机着色Petri网用于建模和系统性能定量分析的方法。

基于随机Petri网的综合航电系统建模及分析

提出了一种利用随机Petri网对综合航电系统进行建模和性能分析的方法。首先,建立了综合航电系统数据总线传输系统的随机Petri网系统模型,通过系统模型进行综合航电系统的性能分析;其次,给出了航空电子综合系统数据总线传输基于固定主控端周期指令的总线性能分析结果;最后,通过两种分析结果的比较,得出了基于随机Petri网对航空电子综合系统数据总线传输建模分析是可行的结论。

基于Petri网的海上事故应急流程绩效评价方法

为提高海上交通事故应急处置能力,提出一种基于Petri网的海上事故应急流程绩效评价方法.根据模糊随机Petri网(Stochastic Petri Net,SPN)理论,结合主要存在的船体受损、人员伤亡、火灾爆炸和海洋污染等4种事故类型,确立各事故类型的应急流程,并分析各流程因素的逻辑关系,构建海上事故应急流程的模糊SPN模型.通过基于该模型的马尔科夫链得到各种状态下的稳态概率表达式.利用模糊集理论对各个因素进行静态分析和动态分析,最终得到各种状态下稳态概率的变化情况.案例结果表明,当发生海上交通事故时,此模型能够体现各因素对整个应急流程绩效的影响,并能通过数值变化趋势反映不同状况下海上事故应急流程的关键环节,提高风险处置的效率和针对性.

基于随机Petri网的集束装备模型及马尔可夫链分析

为了分析集束装备的性能,采用随机Petri网建模方法描述装备串行加工过程.采用自底向上方式,首先建立集束装备各组成模块的基本模型,然后根据实际的加工过程构造出整个装备的随机Petri网模型.给出了模型的马尔可夫链分析过程,进一步推导出装备的吞吐率和加工腔体的利用率.结果表明,该模型不仅可以表现集束装备的并发性,而且能表示出设备操作时间的随机性.该方法能够有效地描述和分析集束装备的加工过程.

随机Petri网的坦克综电系统总线性能分析

针对运用解析法对车辆电子系统进行性能建模分析困难这一问题,运用SPN构建基于Petri网的综合电子系统模型。提出了系统的性能分析方法,运用SPNP仿真软件进行系统建模,得出了某型车辆总线性能分析指标。实验结果证明,基于SPN的车辆综合电子系统总线建模的正确性与可行性。

随机Petri网模型到马尔可夫链的转换规则与实现

随机Petri网是一种系统设计和分析工具,它可以对系统进行定性分析和定量分析。为了有效利用随机Petri网进行性能的定量分析,根据随机Petri网模型转换为马尔可夫链的算法,总结并实现了它们之间的转换规则。该转换规则在变迁实施的过程中引入演变规则和合并规则,将随机Petri网模型转换为马尔可夫链。可以利用产生的马尔可夫链对随机Petri网模型的多项性能指标进行定量分析。实验结果表明,转换规则是正确、可行的。

基于GSCPN的硬件木马攻击建模与安全性分析

针对硬件木马(hardware trojan,HT)的研究主要集中在HT设计和防御的具体策略,缺乏面向HT攻击的系统安全性量化评估模型的问题,提出了基于广义随机着色petri网(generalized stochastic coloring petri net,GSCPN)的HT攻击和安全评估模型。基于单个基本单元的HT攻击行为和状态之间的时序关系,构建了单个基本单元的HT攻击GSCPN模型,根据系统工作状态下基本单元的通信依赖关系,给出了构建系统HT攻击GSCPN模型的通用方法。求解了与GSCPN模型同构的马尔可夫链的解析解,以及采用蒙特卡罗模拟方法的仿真解,二者的误差仅为0.00183,验证了所提方法建模的准确性。通过案例分析了不同场景下系统的安全性,实验结果表明,木马攻击强度、木马恢复时间和任务执行时间均对安全性有不同程度的影响。

基于Petri网仿真的随机制造单元性能分析研究

分析了传统随机制造单元Petri网模型能的不足,对传统随机制造单元的Petri网模型进行了改进。通过对Petri模型的直接仿真,对不同的Petri网模型的随机制造单元的性能指标进行了分析比较,并通过和同构的马尔可夫链的计算结果进行验证,证明了改进后的Petri网模型准确地描述随机制造单元,对基于仿真的性能分析方法具有普遍意义。

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。