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基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

作　者: 罗鹏程
导　师: 沙基昌
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 系统安全性广义随机Petri网 Markov过程仿真
分类号: TP309
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
下　载: 1300次
引　用: 16次
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内容摘要

本文围绕当前系统安全性分析中存在的系统安全性模型描述与求解，以及安全性分析方法综合运用等问题进行研究。目前安全性分析技术在动态系统安全性描述和分析方面存在很多困难，据此论文研究了在经典Petri网及其扩展模型的基础上进行描述和分析的思路，提出采用广义随机Petri网(GSPN)建立系统安全性模型的方法。在安全性定性分析方面，论文提出了关键状态的概念，给出了关键状态分析的搜索算法，研究了采用内锁和时间约束来消除高风险危险路径的方法。在安全性定量分析方面，我们研究发现去除消失标识后，GSPN的可达图与一个连续时间Markov过程(CTMP)是同构的，为此，可利用Markov过程方法进行分析。论文提出了基于Gauss-Seidel方法与动态行列技术的分析方法。在仿真方面，主要探讨了安全性定量分析中稀有事件问题的抽样技术，并提出采用重要性抽样法，以提高抽样效率。在技术方法综合运用方面，根据目前Petri网方法与传统的安全性分析方法结合不足，论文提出了一种综合了Petri网和传统安全性分析技术的方法。最后论文提出一种基于GSPN的系统安全性建模与分析系统的设计框架，并利用软件的原型系统对一个铁路系统进行了实例分析。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-7
第一章绪论  7-17
  §1．1 研究现状  7-11
  §1．2 存在的问题和解决的思路  11-14
  §1．3 论文主要内容和结构安排  14-15
  §1．4 论文创新点  15-17
第二章基于Petri网的系统安全性建模与定性分析  17-43
  §2．1 系统安全性分析及模型选择  17-21
  §2．2 经典Petri网模型  21-25
  §2．3 基于经典Petri网模型的系统安全性定性分析  25-43
第三章基于GSPN的系统安全性建模与定量分析  43-72
  §3．1 广义随机Petri网模型  43-51
  §3．2 利用GSPN进行系统安全性分析的一般过程  51-56
  §3．3 GSPN嵌入CTMP的迭代求解方法  56-63
  §3．4 安全性系统GSPN模型的仿真求解  63-72
第四章系统安全性综合分析方法  72-85
  §4．1 Petri网模型与FME（C）A方法综合运用  73-78
  §4．2 Petri网模型与ETA方法综合运用  78-80
  §4．3 安全性综合分析方法  80-85
第五章系统安全性建模与分析软件  85-103
  §5．1 安全性建模分析软件设计和原型系统  86-92
  §5．2 可达集存储策略  92-97
  §5．3 实例分析  97-103
第六章结束语  103-105
  §6．1 本文的主要贡献  103
  §6．2 进一步研究的展望  103-105
致谢  105-107
参考文献  107-118
附录1 第六章实例的可达状态集  118-123
附录2 攻读博士学位期间发表的主要论文  123

基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

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