改进的最小割集生成算法与联锁系统模型的安全性测试*

为保证铁路联锁模型的安全性,在故障分析法的基础上提出一种新的用Petri网来建立故障树的方法,动态地描述铁路联锁系统的安全性需求,并根据Petri网安全需求模型的可达标志图,提出一种能自动生成最小割集的算法。根据算法生成的最小割集,设计了一个联锁安全检测器,用于检测和控制联锁系统模型处于安全状态。最后用CPN工具对所建立的联锁系统模型进行仿真,仿真结果表明联锁安全检测器能够保证模型的安全性。     

基于Petri网的联锁软件安全性测试的研究

安全是铁路运输生产永恒的主题。联锁软件是保障铁路车站列车或机车(以下简称列机车)作业安全的关键软件,充分的测试对于保证其安全性具有举足轻重的作用。文章在分析文献[1][5][6]的联锁软件安全性需求故障树模型的基础上建立了联锁软件安全性需求的Petri网模型,提出了一种基于十字链表的Petri网的存储结构,给出了一种求解割集的算法实现;接着简述了安全性测试用例的自动生成方法;最后给出了该方法在HJ04A系统联锁软件安全性测试中的应用。     

基于最小割集的安全性测试用例的动态生成

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集的安全性测试用例动态生成进行了研究.首先阐述了故障树和故障树最小割集的概念及数学描述,然后给出了故障树最小割集的生成算法,最后在此基础上提出了基于故障树最小割集的动态生成安全性测试用例的算法.     

一种基于Petri网模型求解故障树最小割集的算法

Petri网作为一种动态的图形化建模工具,可用于表达系统的逻辑关系和描述系统的动态行为,文中利用Petri网的这一特点对故障树进行建模,并在此基础上提出了一种新的求解故障树最小割集的算法,最后以实例说明了这一求解过程.该算法与以往方法相比,提高了执行效率,且可同时得到最小路集,为系统的可靠性分析工作提供了一种新的途径.     

应用Petri网求解事故树最小割集的方法研究

为简化事故树分析过程中最小割集求解算法的步骤,在构建事故树Petri网模型的基础上,探讨了事故树Petri网模型的性质,给出了事故树的逻辑表达式与事故树Petri网模型的可达死标识之间的关系,进而提出了利用Petri网可达图求解事故树最小割集的算法,以及在给定基本事件发生时,中间事件和顶事件发生与否的判断方法。结合实例,借助开源的Petri网工具PIPE实现了事故树最小割集的求解,表明了该算法的有效性和可行性。     

基于动态贝叶斯网络的机载电子设备故障诊断

针对目前机载电子设备故障诊断过程中诊断效率低以及采用传统动态故障树马尔科夫链分析方法存在系统状态空间爆炸的问题,提出了一种基于动态贝叶斯网络的故障树故障诊断方案;设计首先将基于零压缩二元决策图的动态故障树定性分析和贝叶斯网络的定量推理相结合获得系统最小割集,然后以集成传感器信息更新系统的部件诊断重要度和最小割集,最后综合考虑系统部件诊断重要度和最小割集设计了系统的故障诊断决策算法,得到故障诊断决策树;以机载光电雷达设备的故障诊断为例,通过对比有无证据条件下系统故障诊断中最小割集以及其诊断重要度,证明了此方案能够准确、快速地诊断出系统具体的故障原因,节省了诊断成本。     

基于SAT求解器的故障树最小割集求解算法

故障树分析广泛应用于核工业、航空航天和交通控制等安全攸关领域的安全性分析。求解故障树的最小割集是故障树分析的关键步骤。目前,对于大规模故障树的最小割集的求解方法主要是将故障树转化为二元决策图之后求解,其主要缺点在于算法在时间和空间上的消耗严重依赖良好的变量顺序。为了减少存储资源并加快求解速度,提出了一种基于可满足性问题的故障树最小割集求解算法。首先,将求解故障树最小割集问题转化为求解布尔可满足性问题。然后,利用可满足性问题求解器,通过迭代分析求得最小可满足解集合,即为对应故障树的最小割集。实验表明,本文算法求得的最小割集准确、有效并且在空间和时间上的消耗均要优于传统的基于二元决策图的故障树最小割集求解算法。     

基于Petri网的铁路联锁软件测评的道岔仿真建模

车站联锁软件一直有着严格的测试要求,仿真模块是测试的重要组成部分,Petri网作为形式化语言的一种,有着准确与完备的特点,对于安全苛求软件的测试尤为适合,该文提出了一种使用Petri网对联锁软件测试中仿真模块建模的方式,并分别给出了针对铁路道岔的基于基本Petri网和有色Petri网2个建模实例。该模型有助于提高测试系统的安全性与精确性。     

基于Petri网的联锁软件测评仿真建模

车站联锁软件一直有着严格的测试要求,仿真模块是软件测试的重要组成部分,Petri网作为形式化语言的一种,有着准确与完备的特点,对于联锁软件这类安全苛求软件的测试尤为适合,提出了一种使用Petri网对联锁软件测试中仿真模块建模的方式,并分别给出了用基本Petri网和有色Petri网的2个建模实例.该模型有助于提高铁路联锁软件测试系统的安全性与精确性.     

一种基于Petri网的可靠性分析方法

冲突和并发是Petri网的两种典型的行为,本文基于系统可靠性Petri网模型的逆模型和基于ECS的解冲突算法,得到一种新的求解单调关联系统最小割集的算法,另外,根据这一算法,能够获得与系统当前状态有关的所有可能的演化。     

联锁软件的统一建模语言和Petri网建模

使用统一建模语言(unified modeling language,UML)为联锁软件建立平台无关的模型(platform independent model．PIM),可以实现在异种平台间的移植和复用,并有助于自动生成测试案例和测试脚本。UML建模包括静态结构分析和动态行为分析。Petri网可对联锁软件与安全性相关的动态行为精确和严格地进行形式化描述。     

高级综合中VHDL描述向Petri网转换方法的研究

提出一种基于执行路径的Petri网生成算法,该算法提取VHDL源描述中的功能和时序信息,生成与源描述完全等价的Petri网结构．算法采用条件树结构保存条件,语句执行条件和Petri网迁移条件都依据条件树生成．生成的Petri网能够准确地保存源描述中的I／O时序信息,形成调度过程中I／O操作处理的基础．从该结构出发,能够方便地实现各种I／O模式的调度。     

Petri网仿真和自动化分析中的存储结构及算法研究

存储结构及算法是Petri网仿真和自动化分析研究中的重要内容，Petri网是一种特殊的有向图，通过对图的存储问题进行研究，提出了一种有向图的存储结构-树链式结构，给出了其构造算法，与其它有向图存储结构相比，它既可提高算法速度又能降低算法复杂性，树链式结构在Petri网仿真和自动化分析中应用优势明显，着重讨论了Petri网的树逻式存储结构，提出了基于该存储结构的可达树生成算法，所生成的可达树的树链结构形式，利于展开Petri网的各种分析算法。     

Petri网模型的FTA安全性分析

故障树分析法(FTA)用于静态分析系统失效的可能事件和状态,是分析安全苛求系统可靠性和安全性的一种有效方法。Petri网是并发系统有效的描述和分析工具,但Petri网自身的分析方法无法严格证明其模型满足模拟的系统安全性。该文提出一种用于Petri网模型的安全性分析方法,有效地结合故障树分析法和Petri网可达图分析的各自优点,并实际应用于联锁逻辑模型的安全性分析。     

基于Petri网的组合虚拟仪器硬件评测

已有的评测方法多以硬件为主、软件为辅,评测成本高,评测信息单调.基于此,根据用例组合虚拟仪器硬件的模块结构建立用于评测的Petri网模型,通过软件生成测试用例进行测试,实现以软件为主、硬件为辅的评测机制.实验表明,该方法不但测试用例生成方便,评测代价低、效果好,而且可借鉴于设计通用虚拟仪器硬件评测系统.     

Modeling uncertainties involved with software development with a stochastic Petri net

Abstract: Due to the rapid growth of the IT industry as well as the high failure rate of software development projects, it is highly desirable to develop a qualitative approach for dealing with uncertainties in the software development process. In order to manage risk and uncertainty, a software project uncertainty management approach based on a generalized stochastic Petri net is proposed. It consists of two main components: model building based on a Petri net and a Markov process algorithm. The technique is presented with an example. Finally, the proposed model is demonstrated with a real-world case.     

基于本体的Petri网模型转换方法

在现有的UML到Petri网模型转化规则的基础上,引入本体将其作为各种模型到Petri网模型之间转化的桥梁,研究各种模型到Petri网的通用转化方法.为每个模型包括Petri网模型建立本体,再根据基于分类树的本体映射建立模型转化步骤.通过计算不同模型中概念的相似度建立不同模型中概念的对应关系,完成模型转化.     

基于时间Petri网的并行测试任务调度

并行测试拥有减少测试时间和降低测试成本的强大优势,正成为研究热点之一;首先介绍了并行测试的基本概念,针对在并行测试系统中由于多任务并行调度,可能引起的资源冲突问题,提出一种基于时间Petri网的并行测试任务调度建模方法;通过搜索Pe-tri网模型的可达树,寻找不同的变迁发生序列;比较不同序列的完成时间,得到完成所有测试任务需要时间最短的并行任务调度序列;最后,在该模型下,对一个实例进行了仿真分析;试验结果表明,该模型适于描述该类型系统的任务调度过程。