基于赋时层次着色Petri网的混杂系统建模与行为分析

大型混杂系统的复杂性使建模与行为分析面临巨大挑战. 为此,提出一种基于赋时层次着色Petri 网的建模方法,以离散事件驱动为主线,将连续部分模型通过扩展变迁嵌入到离散模型中. 离散部分和连续部分分别利用各自领域里的专业工具建模,通过通信接口交互实现混杂交互仿真,同时保证整个系统的数据一致性和时间同步性. 在进行混杂系统行为分析时,根据Petri 网的结构化分析方法得到混杂系统的不同行为模式,针对各模式进行多属性仿真分析. 最后通过一个导弹防御系统的例子说明该建模分析方法的可行性.     

长白山阔叶红松林净初级生产力对气候变化的响应: 基于BIOME-BGC模型的分析

为了分析气候变化和大气CO₂浓度增加对长白山阔叶红松林净初级生产力(NPP)的影响, 运用本地参数化后的BIOME-BGC模型进行模拟, 并以实测NPP和增强型植被指数(EVI)进行验证。模拟结果表明, 长白山阔叶红松林NPP均值为611.71 gC/(m²•a), 1960-2011年年际间的波动范围是473.28~703.44 gC/(m²•a)。模拟结果与基于样地实测的NPP (均值为594.66 gC/(m²•a))相似; 同时, BIOME-BGC模型模拟的NPP年际间变化趋势与EVI的波动趋势相似, 二者间存在显著的相关关系, 表明模型能较好地模拟生产力的时间动态。模拟表明, 红松的NPP与降水关系更为密切, 而阔叶树NPP与温度、降水都呈显著的正相关。模型预测, 在未来CO₂浓度加倍和温度、降水同时增加的场景下, 长白山阔叶红松林NPP将显著增加, 其中阔叶树和红松的NPP将分别增加27.87%和23.96%。单独增加温度(2℃)或单独增加降水(12%)都能促进阔叶树和红松NPP的增加, 其中降水的作用弱于温度的作用, 而单独CO₂浓度的倍增对阔叶树和红松的NPP没有明显的影响。     

基于广义随机Petri网的口岸通关流程建模与仿真——以洋山保税港区进口法检货物的通关流程为例

口岸通关是国际多式联运体系的必要环节, 其通关速度对国际集装箱运输效率有着重要的影响. 描述了洋山保税港区进口法检货物的通关过程, 并应用广义随机Petri网进行建模分析; 通过ExSpect仿真模拟出进口法检货物在口岸的平均逗留时间; 基于提出的优化措施, 对优化后的口岸通关流程进行建模和仿真; 通过比较优化前后的仿真结果, 验证了优化方案的有效性.     

导弹部队机动作战过程的DTSPN模型

为了在建立导弹部队机动作战过程Petri网模型时充分体现其时间特性,定义了一种离散时间区间Petri网（discrete time span Petri net,DTSPN）|在充分考虑敌方侦察威胁对部队机动作战影响的基础上,将各阶段任务实施的时机限定在一个离散时间区间序列内,建立了导弹部队机动作战过程的DTSPN模型|通过对模型的可达性分析,判定作战任务能否按时完成|实验结果显示,提出的DTSPN能够体现导弹部队机动作战过程的时间特性,并能够分析作战任务能否在有利于作战行动实施的时间间隙内按时完成。     

Petri网在多因素影响分析中的应用

Petri网具有严密的数学基础,既能表示系统的静态功能和结构,又能体现系统的动态行为,其因果关系作用下的推演特征能胜任复杂算法的实现。在分析复杂系统概念模型时,因素众多,层次复杂。各因素间的关系往往难以准确把握,直接画出正确的影响图并非易事。提出了基于ISM的多因素影响分析算法,并用Petri网进行了算法实现,能充分实现计算机与人的交互,客观、全面、规范地进行多因素影响的分析,Petri网在复杂系统多因素的影响分析中具有广阔的应用前景。     

云计算环境下数字媒体分发协议及其安全性证明

云计算是一种新兴的计算模型,具备可靠性高、数据处理量大、灵活可扩展以及设备利用率高等优势,环境下的数字媒体分发同时又能对数字媒体的版权进行保护是目前的一个热点和难点。提出了一种云计算环境下数字媒体分发协议CDMDP,可有效进行版权保护,并采用基于S_Petri网模型对其安全性进行了形式化证明,新的方法有效避免了状态空间爆炸问题。在证明过程中,采用协议安全性等价原则,对分发协议进行适当简化,使证明更加简洁。     

碳纤维增强复合材料编织网混凝土梁试验研究

将碳纤维增强复合材料（CFRP）编织成正交网格,并经环氧树脂胶固化形成受力骨架,代替钢筋混凝土梁中的钢筋,以解决普通钢筋混凝土中钢筋易锈蚀的问题。通过对3根不同配筋率的CFRP编织网混凝土梁的弯曲性能试验,观察在各级荷载作用下构件的应变变化、挠度发展、破坏过程及破坏特征,对其受弯承载力及抗弯刚度等弯曲性能进行分析。试验结果表明：CFRP编织网与混凝土有良好的粘结性能,二者协同受力性能良好;破坏前,试件有明显的塑性变形,有明显的破坏预兆,延性性能较好;随着配筋率的提升,构件承载能力、抗弯刚度较大幅度提升。试件破坏时,CFRP编织网纵向受力筋均未达到其抗拉强度,故在以后的试验中可对编织网的纵向受力筋施加一定的预应力,以提高CFRP编织网的利用率。     

网络虚拟仪器的开发研究

介绍了网络化虚拟仪器的基本概念,提出了一套基于.net框架下的Web网络化虚拟仪器的解决方案:采用.net组件技术构造用户界面组件、数据服务组件、信号分析组件、数据库服务组件和采集控制组件,根据需要,将上述组件灵活地部署到合适的位置,实现远程测试.按照这种解决方案设计了一套基于Web的网络化示波器,可以进行远端数据采集.并将数据库技术引入网络化虚拟仪器中,实现对信号的存取管理功能.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

一种新型卫星网管协议的Petri网描述与验证

介绍了一种新型的卫星网网络管理协议,阐述了此协议服务联系和服务原语的设计,利用Petri网描述协议的方法,对此网络管理协议模型进行了形式化描述,并利用Petri网的可达性分析、S-不变量分析和T-不变量分析对此协议进行了逻辑正确性验证,确保了此协议具有有界性、活性、守恒性、完整性、前进性等性质,从而减少了协议设计中潜在的错误,为此协议的实现打下了良好的基础·