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应急事件处置流程建模及其过程协同研究

作　者: 董存祥
导　师: 王文俊
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Petri网 EEP_ETCPN模型预案流程应急事件处置流程过程协同应急任务协同应急资源冲突
分类号: TP393.09
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 575次
引　用: 2次
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内容摘要

基于应急预案的应急决策生成问题是一个复杂条件下决策的科学问题。临机决策过程的实质是迅速生成突发事件的应急处置方案。在临机决策过程中基于应急预案的决策生成是应急决策的基础问题,目前由于突发公共事件的多样性和复杂性,针对突发事件的处置往往需要基于多个应急预案进行临机决策生成过程。在临机决策过程中,往往会发生以下两个问题:应急任务的过程协作和应急资源的冲突与协调。本文首先对应急事件处理过程进行建模,并基于该模型对这两个问题进行深入研究,具体研究内容如下;(1)提出了一个应急事件处理过程模型EEP_ETCPN。该模型借鉴了模型驱动体系结构的思想,基于赋时层次着色Petri网这一形式化模型,对应急事件处理过程进行描述、分析验证及仿真运行,且模型独立于具体流程描述语言;模型将应急事件处理过程的描述细化到应急任务的执行操作,而且同时可描述应急事件状态流程,支持层次化应急任务组合描述,并以图形方式表示应急事件处理过程,精确、全面、清晰、直观地刻画了应急事件处理过程。(2)EEP_ETCPN模型的事件状态流程正确性分析与检测。给出了EEP_ETCPN模型中应急事件状态进程网的形式化定义及其变迁规则,参照工作流模型合理性给出了状态进程网的正确性定义并利用转移矩阵的方法进行正确性分析与检测,着重对状态进程网的死锁进行分析检测且给出死锁消除策略。(3)EEP_ETCPN模型应急任务协作的分析与检测。首先分析了应急任务协作类型,给出了单组织内基本的应急任务协作模式和跨组织的组合应急任务协作模式,分析了几种错误的应急任务协作类型,给出了应急任务协作的分析与检测算法。(4)EEP_ETCPN模型资源协调的分析与检测。分析了应急过程中的资源冲突和资源协调,定义了资源冲突和资源协调,给出了EEP_ETCPN模型的资源协调检测算法,分析了EEP_ETCPN模型的应急任务时间特征并给出了基于应急任务时间特征的资源协调检测算法,基于关键任务路径和最小应急过程处理时间策略给出了EEP_ETCPN模型的资源协调求解算法。(5)应急事件处理仿真系统的设计及原型实现,提供图形化的应急事件处理过程设计、正确性分析检测功能,并给出应急事件处理过程的仿真实现和性能分析。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章前言  9-17
  1.1 课题背景  9-12
    1.1.1 突发公共事件及应急预案流程  9-10
    1.1.2 离散事件动态系统与急事件处理过程  10-12
  1.2 问题的提出  12-14
  1.3 研究意义  14
  1.4 研究内容  14-17
    1.4.1 研究目标  14-15
    1.4.2 本文工作  15
    1.4.3 论文组织  15-17
第二章相关研究  17-24
  2.1 Petri网理论  17-20
    2.1.1 Petri网  17-19
    2.1.2 Petri网系统建模研究  19-20
  2.2 基于Petri网的协同研究  20-23
    2.2.1 基于Petri网的任务协作研究  20-21
    2.2.2 基于Petri网的资源冲突研究  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章应急事件处理流程模型(EEP_ETCPN)  24-51
  3.1 Petri网  24-27
    3.1.1 Petri网  24-26
    3.1.2 着色Petri网  26-27
    3.1.3 赋时层次着色Petri网  27
  3.2 应急事件处理流程建模分析  27-31
    3.2.1 建模特点  27-28
    3.2.2 建模要素  28-30
    3.2.3 建模方法  30-31
  3.3 应急事件处理流程模型EEP_ETCPN  31-44
    3.3.1 应急事件处理流程层次结构分析  31
    3.3.2 EEP_ETCPN模型定义  31-35
    3.3.3 EEP_ETCPN模型特点  35-36
    3.3.4 EEP_ETCPN模型使能条件与激发规则  36-38
    3.3.5 EEP_ETCPN模型的描述能力  38-44
  3.4 基于EEP_ETCPN的建模研究  44-49
    3.4.1 EEP_ETCPN模型设计分析  44-45
    3.4.2 建模实例  45-49
  3.5 本章小结  49-51
第四章 EEP_ETCPN模型的事件状态流程分析与检测  51-66
  4.1 应急事件状态进程网EEP_SPN  51-53
    4.1.1 EEP_SPN定义  51-52
    4.1.2 EEP_SPN变迁规则  52
    4.1.3 EEP_SPN正确性定义  52-53
  4.2 EEP_SPN正确性分析与检测  53-64
    4.2.1 转移矩阵  53-56
    4.2.2 死锁分析  56-59
    4.2.3 死锁检测及消除  59-61
    4.2.4 EEP_SPN的正确性检测算法  61-64
  4.3 本章小结  64-66
第五章应急事件处理过程协同分析与检测  66-99
  5.1 应急事件处理过程协同分析  66-68
    5.1.1 应急过程协同特点  66-67
    5.1.2 应急过程协同方式  67-68
  5.2 EEP_ETCPN模型的应急任务协作分析与检测  68-79
    5.2.1 任务协作分类  68
    5.2.2 单组织任务协作模式分析  68-71
    5.2.3 跨组织任务协作模式分析  71-75
    5.2.4 EEP_SPN任务协作错误分析  75
    5.2.5 应急过程任务协作分析与检测  75-77
    5.2.6 实例分析  77-79
  5.3 EEP_ETCPN模型的资源协调分析与检测  79-98
    5.3.1 应急过程资源协调分析  79-81
    5.3.2 EEP_ETCPN模型的资源协调检测  81-85
    5.3.3 EEP_ETCPN模型的应急任务时间特征分析及冲突验证  85-89
    5.3.4 EEP_ETCPN模型的资源冲突解决方法  89-95
    5.3.5 实例研究  95-98
  5.4 本章小结  98-99
第六章系统仿真、性能分析及原型设计  99-108
  6.1 系统仿真  99-102
    6.1.1 模型实例的设定  99
    6.1.2 模型实例的仿真运行  99-101
    6.1.3 模型实例的仿真过程  101-102
  6.2 性能分析  102-104
    6.2.1 状态空间分析  102
    6.2.2 系统性能分析  102-104
  6.3 原型系统设计  104-107
    6.3.1 项目介绍  104-105
    6.3.2 系统流程设计  105
    6.3.3 系统总体架构  105-106
    6.3.4 原型系统实现  106-107
  6.4 本章小结  107-108
第七章结论与展望  108-111
  7.1 本文工作总结  108-109
  7.2 研究展望  109-111
参考文献  111-120
发表论文  120-121
科研情况说明  121-122
致谢  122

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