敏捷信息系统体系结构的研究

根据现代制造环境下业务流程重组和动态企业建模的需要 ,提出敏捷信息系统的体系结构 ,讨论了敏捷信息系统体系结构的概念、组成、构造原则和结构框架。该结构采用构件支持动态企业建模 ,实现了系统级的软件重用 ,通过建立管理任务平台实现 MIS应用系统和企业过程的分离 ,从而使信息系统支持复杂的动态企业过程。     

一种基于COTS硬件的安全苛求计算平台研究

为解决安全关键领域传统容错计算平台支持费用高、技术局限性大的问题,提出并实现了一种基于商用货架产品(COTS)的高安全容错计算平台(VIS),给出了平台的构造方法,分析了VIS平台的2 oo2×2体系结构和容错同步原理.遵循IEC 61508标准对平台进行了安全完整性等级确认.结果表明,VIS平台的硬件安全完整性达到SIL4级,能够满足安全苛求领域的需求.     

基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估

应用故障树分析法建立了牵引变电所和接触网的可靠性模型,进而建立了整个牵引供电系统的可靠性模型.在大量调研的基础上,用梯形模糊变量来描述接触线、承力索和绝缘子的故障率及修复率,用三角形模糊变量来描述牵引变电所和接触网其他部件的故障率和修复率,将牵引供电系统的故障率、修复率和可用度等RAMS指标均视为随机模糊函数,利用可信度理论,实现了牵引供电系统的RAMS模糊评估.计算结果表明,牵引供电系统的可靠性主要取决于接触网的可靠性,而且只要知道了各部件故障率和修复率的大致分布,就可较准确地计算出牵引供电系统的RAMS指标,最大误差只有7%左右,满足工程精度的要求.     

线形Consecutive-(1,2)or(2,1)-out-of-(m,n):F系统可靠度研究

为了研究线形Consecutive-(1,2)or(2,1)-out-of-(m,n):F系统的可靠度,采用有限马尔可夫链嵌入法给出系统可靠度解析表达式,数值示例表明,该方法不但能用于单元独立同分布的情况,而且还能用于单元独立不同分布的情况,通过数值示例和运算时间复杂性分析表明,当n较大时,本文中可靠度计算方法较前人方法更有效,研究结果可为系统优化设计研究奠定基础.     

Distributed virtual environment-based safety control for Internet tele-robots

The inherent complexity and uncertainty of multi-operator multi-robot （MOMR） tele-operation system make its safeguard an essential problem. Hazardous factors in the system are analyzed using fault tree analysis（FTA） technology, and three-layer interactive safety architecture with information flow is designed in modules to control the factors according to the holistic control mode. After that, distributed virtual environment （DVE） including the characteristics of virtual guide （VG） technology is discussed to help the operators achieve some tasks through the visibility of control commands, time-delay, movement collision and operators＇ intentions. Finally an experiment is implemented to test the efficiency of safety control architecture by using two robots to place some building blocks in the same workspace.     

虚拟装配系统及其关键技术

基于约束识别和混合建模思想开发了一个虚拟装配系统(VAE)．分析并构建了系统的功能模块和体系结构，研究了特征和网格混合建模、约束识别和求解以及实时碰撞检测等支撑VAE的关键技术，据此开发了基于PowerWall硬件系统的VAE原型系统．该原型系统可以完成产品的装配工艺规划和装配操作培训，并具备简单的参数化几何建模功能．     

基于安全性的电动垂直起降飞行器飞控系统架构设计

飞行控制系统作为电动垂直起降（electric vertical take-off and landing,eVTOL）飞行器的关键机载系统,需要具备和民机同样的安全性。为了设计满足eVTOL飞行器需求的飞控系统架构,根据适航规章梳理了安全性要求,并基于安全性要求介绍了eVTOL飞行器飞控系统飞控计算机、传感器和作动器余度设计技术,设计了一种基于安全性考虑的eVTOL飞行器飞控系统架构;分析了eVTOL飞行器旋翼构型下的典型功能危险,并采用故障树进行了安全性分析。结果表明,设计的飞控系统架构的典型功能危险能够满足失效概率的要求。     

基于混成自动机的CPS行为建模与属性验证

系统实时性、安全性和可靠性等非功能属性是信息物理系统在诸多领域应用的关键因素。论文在分析CPS模型构建与分析验证中面临的挑战的基础上,提出了一种CPS行为建模与属性验证方法。该方法首先基于混成自动机对CPS的行为进行建模,然后将此模型转换为混合程序模型,最后在定理证明器KeYmaera中对HP模型的属性进行形式化验证。文中论述了行为模型描述语言的结构,建立了混成自动机模型与HP模型之间的转换规则,分析了模型转换的一致性。应用实例表明:该方法既能简单直观地描述CPS动态行为,又能对CPS的属性进行严格的形式化验证,且有效避免了形式化验证中的状态空间爆炸问题。     

SIC模型在冶金行业典型事故中的运用研究

冶金系统安全问题已成为当今社会广泛关注的重大现实问题之一，而安全信息认知（Safety information cognition，SIC）可有效防控冶金安全事故，减少经济损失和人员伤亡，具有重要的理论和现实意义。本文立足于安全信息认知通用模型，首先，对冶金安全事故致因机理、人群行为安全管理和安全事故防控等进行理论分析，奠定理论基础；其次，构建冶金系统安全信息认知模型并分析模型的内涵和意义；最后，将所建模型应用于具体冶金事故之中，分析事故机理并制定相应的防控措施。结果表明，所建模型揭示了冶金系统安全事故的致因机理，有利于进行针对性安全管理，对提高冶金系统安全水平具有重要指导意义。     

车车通信的列控系统动静结合安全策略

车车通信的列控(vehicle-based train control,VBTC)系统成为城市轨道交通信号系统的发展趋势,安全性一直是此类安全苛求系统设计和实现过程中重点关注问题.针对车车通信系统架构,提出静态-动态结合的安全防护策略.基于VBTC系统的信息和物理双重特性,针对感知层、网络层、协同处理层和应用层4个层次的安全风险,从功能安全和信息安全两个维度,将20种常用轨道交通控制系统的安全技术集合成静态安全策略框架,形成VBTC系统的架构安全应对工具箱.针对VBTC系统新增的运行场景,基于Petri网络进行建模,借助可达标识定位高风险状态并制定相应安全对策,实现系统的动态安全防护.动静结合的安全策略框架为VBTC系统的设计和实现提供指导,为系统的安全可靠运行提供保障.     

软件过程支持系统EProcess V2.0的研究与实现

软件过程是软件研究中的新兴领域，它是提高软件生产率、保证软件质量的重要方法，本文介绍软件过程支持系统EProcessV2．0，探讨系统中过程建模技术，引入APRML建模语言及其实施机制。同时介绍了EProcessV2．0的各个组成部分及其在J2EE模式下的具体实现，旨在为软件组织提供一种可视化、灵活方便、易于扩充和移植的软件过程支持环境。     

面向对象有限元方法及其C++实现

系统归纳了面向对象有限元的基本理论和实现方法，比较了传统有限元实现方法与现代面向对象有限元方法的共同点及不同点．通过针对空间结构分析软件的基于统一建模语言(UML)的系统设计和运用C 语言实现面向对象有限元的程序框架，表明了面向对象有限元方法的先进性和基于C 语言实现的可行性．     

通用连接器模型及其形式化推导研究

基于构件的软件体系结构（SA）由构件与连接器组成，连接器作为构件间的交巨实体在SA中扮演着重要角色．现有的连接器模型只能支持特定软件体系结构风格的组装，缺乏统一的连接器模型的支持．提出一种通用连接器模型用以对不同连接器模型进行描述，并在此基础上对连接器模型进行了扩展，以支持不同体系结构风格的构件组装．同时，基于Wright的软件体系结构描述语言（ADL）和通信顺序进程（CSP）中对于进程的描述方法，给出了通用连接器模型的形式化推导、验证，从而为分析连接器行为，支持连接器自动生成奠定了基础．     

递阶着色Petri网在面向对象设计中的应用

基于Ｐｅｔｒｉ网的节点过多阻碍其广泛应用,在着色Ｐｅｔｒｉ网和递阶着色Ｐｅｔｒｉ网的基础上,分析了递阶着色Ｐｅｔｒｉ网在结构上与面向对象方法的共同之处及其相互联系．指出递阶着色Ｐｅｔｒｉ网可以大大简化Ｐｅｔｒｉ网建模,同时提出了一种把递阶着色Ｐｅｔｒｉ网用于离散事件动态系统的面向对象软件设计的一般方法,并通过对一个柔性制造系统实例的面向对象分析和递阶着色Ｐｅｔｒｉ网的建模,最终指导控制软件的开发．     

片上系统(SOC)设计流程及其集成开发环境

从板级电子系统设计与芯片级电子系统设计之间区别入手，说明片上系统(SOC)引入导致嵌入式系统设计方法的变革。提出基于可编程片上系统(SOPC)的嵌入式系统设计流程及其所涉及的主要设计问题。在此设计流程的基础上，提出基于SOPC嵌入式系统的集成开发环境(IDE)架构。     

基于结构的神经网络在液压缓冲器建模中的应用

分析了液压缓冲器的结构及其动态工作过程，介绍了基于结构的神经网络建模方法．该建模方法根据系统结构组成特点将复杂系统分解为相互关联的简单子系统，用函数链神经元分别建立子系统模型，然后根据子系统间固有的连接关系将子系统神经元模型连接成一个网络，所得网络模型即为原系统模型．应用该方法建立了52SFZ—140—207B液压缓冲器的动态模型．结果表明，基于结构的神经网络建模方法对复杂非线性系统建模是有效的．     

Nadolschi混沌系统的T-S模糊建模与控制

针对参数已知的Nadolschi混沌系统,利用T-S模糊模型对其进行精确描述,在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并且利用Lyapunov方法证明了所提方法的渐近稳定性.该方法充分考虑了模糊子系统间的相互作用.状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得.仿真结果表明,所设计的控制器能有效地控制Nadolschi混沌系统的混沌时间轨迹渐近稳定到其零平衡点,且控制简单可靠.该方法可以进一步推广到其他混沌系统的控制问题中.     

氨制冷系统安全完整性等级的确定

在安全完整性等级的评价过程中定义了风险概率降低值Q_○rpr,并给出了Q_○rpr的计算公式.Q_○rpr是用来表征风险概率降低的大小,其数值大小与系统安全完整性等级所要求的失效概率存在对应关系,进而可以确定系统的安全完整性等级.在经典的HAZOP-LOPA评价方法中融入Q_○rpr的计算,可以更加准确、快速地评价系统的安全完整性等级.采用该方法对氨制冷系统进行安全完整性等级评价.分析了氨制冷系统可能发生的泄漏爆炸事故,并对其安全相关系统进行了安全完整性等级评价,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于经营过程重组的工作流仿真的设计与实现

企业经营过程重组是一项复杂的系统工程,它的实施具有很大的风险性,支持企业经营过程重组的工作流建模与仿真方法可以有效地降低企业经营过程重组和流程再造带来的风险.文章提出了一种支持企业经营过程的工作流仿真系统的体系结构,基于统一建模环境设计了工作流系统的仿真过程,利用VisualC#实现了基于BPR的仿真核心类,并给出核心类的接口和相关的UML视图,在此基础上实现了面向应用的相关类,以实例验证了该方法的有效性.文章所述的方法易于实现,易于理解,具有很好的扩展性,并可以支持大规模的仿真.     

One-time rational secret sharing scheme based on bayesian game

The rational secret sharing cannot be realized in the case of being played only once,and some punishments in the one-time rational secret sharing schemes turn out to be empty threats.In this paper,after modeling 2-out-of-2 rational secret sharing based on Bayesian game and considering different classes of protocol parties,we propose a 2-out-of-2 secret sharing scheme to solve cooperative problem of a rational secret sharing scheme being played only once.Moreover,we prove that the strategy is a perfect Bayesian equilibrium,adopted only by the parties in their decision-making according to their belief system (denoted by the probability distribution) and Bayes rule,without requiring simultaneous channels.