基于超图的突发灾害事件演化网络研究

突发灾害事件演化是灾害系统各要素相互作用的结果,从系统要素相互作用的视角剖析突发灾害事件网络演化机理,对阻断次生、衍生事件的发生,减少事件损失,提高应急处置效果具有重要意义.在分析了突发灾害事件网络演化机理基础上,基于超图理论构建了突发灾害事件演化网络模型,通过分析超图的拓扑特性对承灾体的关联性、暴露性以及事件的衍生性、危害性和重要性进行了评估,并基于超图生成的线图对灾害事件的关键演化链进行了描述,最后,以某城市燃气泄露爆炸事件为例进行了验证分析.研究表明,所构建模型既能对突发灾害事件演化网络进行结构化描述,又能对事件及承灾体的风险和重要性进行评估,为分析突发灾害事件网络演化提供了有力工具.     

基于半马尔科夫过程的逻辑门可靠性分析

动态故障树分析方法是在静态故障树的基础上拓展而来的自上而下的图形化演绎技术,可以很好地对具有复杂失效行为和交互作用的系统进行建模,进而分析系统的可靠性。本文从动态故障树逻辑门的可靠性建模与分析入手,结合半马尔科夫过程原理,将动态逻辑门转化为半马尔科夫链。其次给出在半马尔科夫链中动态逻辑门输出事件的发生概率和系统可靠性的计算公式。提出各种逻辑门到半马尔科夫链的通用转化模型,通过更改通用模型中的相关参数,将逻辑门转化为半马尔科夫链。最后,基于半马尔科夫过程求解动态逻辑门输出事件的发生概率,以动态优先与门、顺序相关门和备件门为例,并给出系统可靠性的计算公式。     

基于随机Petri网的航空货运出港系统分析

航空货运出港作业是影响航空货运速度的重要环节。本文根据航空货运出港流程建立了出港系统的随机Petri网模型(SPN)和同构的马尔柯夫链(MC)。以国内某枢纽机场航空货站为例,计算了MC的稳定状态概率,分析了系统的运作效率和延时时间,并对提高航空货运出港系统运行效率提出了建议。     

基于GSPN的实施延迟策略生产系统建模与性能分析

延迟策略是协调市场需求变化的绝对性和生产系统相对稳定性矛盾的一个重要战略手段。为分析实施延迟策略生产系统的性能,利用随机广义Petri-net(GSPN)的建模分析方法,并根据GSPN与马尔科夫链的同构关系,将GSPN模型转化成为等价的马尔科夫链模型。通过马尔科夫链及相关数学方法获得实施延迟策略生产系统的主要性能指标。该方法不仅可以分析实施延迟策略生产系统的整体性能,而且能够对系统的各个环节运作效率做出定量分析。最后,通过算例分析验证了该方法的科学性与有效性,丰富了延迟策略研究方面的方法理论。     

K(0,1)-TPN方法在三防系统安全性分析应用

三防系统软件是坦克装甲车辆防护系统中的安全关键软件,对其安全性分析是十分必要的.定义了k(0,1)—时间Petri网(K(0,1)-TPN),该网是对时间Petri网的一种扩展,对于输入不同、运行过程相同及其控制机构相同或不同的系统分析建模具有普遍的应用价值.应用k(0,1)—时间Petri网及其动态的运行规则,并采用合成技术建立起了三防系统的模型.通过对运行时序、状态转移等的分析,得出了若干个三防软件系统存在的危险状态,并对软件及其系统的修改提出了建议.     

基于模糊随机系统动力学模型的矿区环境质量评价

为了解决矿区环境质量评价问题,将模糊Petri网(FPN)和随机Petri网(SPN)相结合,并扩展成具有状态转移计算功能和可信度计算功能的模糊随机函数函数Petri网(FSFPN);然后,将FSFPN与系统动力学(SD)模型相结合,提出了一种FSFPN-SD模型,该模型很好地继承了SD模型的全部特征,同时又将FSFPN网的全部特征融入到FSFPN-SD模型中。FSFPN-SD模型的评价过程是基于被评价系统的自主动态演变而进行的,从而避开了因选择不合理评价指标而带来的评价结果不准确的困扰;基于Petri网的评价模型图中的节点具有明确的物理含义且具有运行状态表示,节点之间具有明确的因果关联关系,该特点可方便于评价模型的构建。应用结果表明,FSFPN-SD模型能获得评价结论及其可信度、能获得影响评价结论的关键因果路径、能获得评价结果与各影响因素之间的相关性变化曲线。根据这些信息,可以制定具有针对性的控制对策。     

输电系统的部分可观Petri网故障诊断器设计

采用部分可观Petri网的故障诊断方法来解决变电站输电系统中不可观事件和不可观运行状态的故障诊断问题.首先,将系统可观测序列分解为长度为1的基础观测序列,应用线性不等式矩阵计算与基础观测序列相符的点火序列集;然后,基于整数线性规划问题,利用向前向后函数拓宽诊断区间,同时应用参数K限定故障诊断序列长度,通过分析系统可观事件和系统部分可观状态,给出故障诊断结果.最后,构造变电站输电系统的部分可观Petri网模型,应用提出的故障诊断算法对输电系统进行诊断,诊断结果准确给出了故障发生与否及故障发生位置.算法适用于在线故障诊断,计算复杂性线性相关于观序列长度.     

P/R网和进程(Ⅰ)

Petri网是描述、分析和设计并发行为的数学工具。然而,对于并发行为中至关重要的进程概念,网论中的定义一直未能尽如人意。本文认为,把Petri网看作平面网的传统观点是造成这种困难的重要原因,并定义了一种多层Petri网——Petri/Riemann网,简称P/R网,以图解决上述困难。本文证明了,对任意的EN系统(以及C/E系统)均存在一个P/R网表示,既反映系统的静态性质(结点间的拓扑排序),又反映系统的动态性质(事件点火的偏序关系)。P/R网到系统的映射即定义为进程。     

工程问题的Petri网模型及其分析

提出一种工程问题的Petri网模型及其构造方法,并且通过该Petri网模型及其可达标识图,给出了整个工程的关键路径和合理施工方案的求解方法.     

有界Petri网的可逆性和活性的STP判别方法

基于矩阵半张量积(the semi-tensor product,STP)方法研究了有界Petri网系统的可逆性和活性问题.首先,利用先前所建立的有界Petri网系统的状态演化方程,分别给出了有界Petri网系统的可逆性和活性判别的充要条件.文章的结果是基于矩阵形式的,利用Matlab的STP工具箱,可将Petri网系统的可逆性和活性判别问题转化为简单直接的矩阵计算问题.所提出的方法不仅形式简单、计算方便,而且易于计算机实现.其次,两个实例说明了文章所提出方法的可行性和有效性.     

基于FTA-FPN的动车组塞拉门系统可靠性分析

基于动车组塞拉门系统故障的多样性以及故障征兆的模糊性,本文提出故障树(FTA)定性分析和模糊Petri网(FPN)定量分析相结合的可靠性分析方法,将Petri网理论和模糊推理规则有效结合,具有快速准确的并行推理能力。结合兰新客专动车组实际的运维记录,首先建立基于FTA的塞拉门系统模型,再根据FTA-FPN的转换规则,得到基于FPN的可靠性分析模型。当系统正常工作时,利用历史故障数据和FPN的正向矩阵推理对塞拉门系统进行可靠性分析得到了塞拉门系统的薄弱环节,并对各底事件进行了排序,这不仅能够为动车组塞拉门系统的维护与预防工作提供理论依据,还能更好的保证动车组安全运营。     

一类含时间因素的 Petri 网及其在工程上的应用

Petri 网是一种用于描述系统的动态行为和分析系统的动态性质的数学模型.一个Petri 网实质上是一个带标识的有向偶图.有向偶图描述系统的静态结构,而标识指出系统所处的状态.当一个 Petri 网的标识按一定规律发生变化时,就形象地模拟了系统的动态行为.自1962年被提出以来,Petri 网理论得到了迅速的发展和广泛的应用.如今,Petri网已被用作对大型操作系统、分布式数据库、通讯协议、并行程序以及许多计算机系统进行分析和设计的手段.此外,在化学、工程技术、法律及其他领域里,也不乏 Petri 网应用的实例.     

装备战场抢修的模糊随机Petri网建模和分析

针对装备的战场抢修要求恢复状态可以具有多样性的特点,对原有模型进行了改进,提出了模糊随机Petri网模型,并且验证了模型实用性和有效性.     

基于MFGM企业项目链风险元传递研究

为了对企业项目间风险元传递预测进行研究,本文首先提出项目链风险元传递概念及企业项目链风险传递四面体模型,然后以企业项目链风险传递链式结构为切入点,引入灰色预测、傅里叶级数和马尔科夫链理论,构建了马尔科夫—傅里叶级数修正灰色预测模型(MFGM),用来预测项目链式结构的风险元传递,最后以项目工期为风险元,算例分析基于该模型的项目链风险元传递的预测情况,结果表明该模型具有可行性和有效性。     

地震灾害人员伤亡预测模型研究

地震人员伤亡的准确预测和评估是开展应急准备的重要前提,也是震后快速响应的重要依据.对典型的地震人员伤亡预测模型进行了总结和比较,探讨了各类模型的适用特性,搜集了云南省1996-2015年历史地震案例数据,利用相关性分析提取了影响人员伤亡的主要因素,通过对多元归回模型添加二次项并进行对数变换修正,建立了地震灾害伤亡人员预测模型,并通过案例应用验证了模型的有效性.     

不完备质量下的报童问题及其评估机制

在产品质量不完备的环境下,考虑了需求依赖于质量水平的报童问题。本文主要利用马氏理论刻画质量水平与需求之间关联性的动态演变过程,并将“不完备质量”的决策理念纳入报童问题的理论框架,进而提出了新的随机库存系统的优化模型及其决策机制。同时,利用随机质量过程中的首达性、遍历性、不可约性等基本属性,构建了随机库存系统在运作和管理过程中的可靠性及其收益评估机制。模型的相关结论表明:在不完备质量的环境下,零售商的最优订购决策是由各个质量状态的转移概率所确定,若由质量水平的波动性所导出的随机过程为不可约遍历马氏链时,则库存系统的决策机制具有良好的稳定性。     

基于Petri Net的需求流动网组建模型及其稳定性分析

针对供应链概念不足,提出需求流动网概念,并论述了需求流动网概念模型,运用Petri网理论建立需求流动网模型,并对模型进行了分析,随后在分析需求流动网稳定性内涵的基础上,进一步运用Petri网理论分析了需求流动网稳定性,并最终得出了相应结论.     

多路径下应急资源调度的非线性混合整数规划模型

本文通过对地震、瘟疫、恐怖袭击等灾害发生的特点与调运应急资源的机理进行分析,兼顾已发生地点的需求和其它地点潜在发生事故的可能性,建立非线性混合整数规划模型。从资源调运过程中的多路径以及不同的路径由于所受到不确定性的干扰和阻碍,往往引起随机的调运效率降低等情况进行考虑,最小化资源救助点到不同资源需求点的时间总量,同时对于已出事点与潜在出事点,利用发生概率作为权重进行轻重区别,由此使研究更贴近实际应用。最后给出算例对模型进行分析求解,验证了模型的可行性。     

基于随机波动模型的沪深股市波动分析——以06,07年度沪深股指为例

基于马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟的贝叶斯(Bayes)分析方法,应用随机波动(SV)模型实证分析06、07年度中国股票市场指数的波动性,并对比沪市与深市的股指,对不同形式的SV模型的参数进行估计,对结论作出合理的解释.     

基于地形优化的无人机路径规划模型及其应用

有危害的地震往往发生在山区,震后的灾区有许多工作需要完成:人员搜救、灾情的巡视、次生灾害的监控、通讯网络的建立等等.由于山区的地形较为复杂,可以考虑使用无人机来完成灾后各项工作.针对一个特定的复杂区域,使用无人机来完成灾害后的一系列任务,通过地形优化等手段对无人机群进行合理的路径规划,使其效率达到最优,具有很强的实际应用价值.