基于Petri网复杂系统多设计方案的选择方法

摘要

本发明公开了一种基于Petri网复杂系统多设计方案的选择方法，针对复杂系统，首先，获取各个设计方案的内部逻辑结构关系和相关部件的可靠性、维修性、测试性、安全性四性属性信息；其次，构建“可行度”模型，同时由复杂系统的各方案信息，建立复杂系统基于可行度模型的时延Petri网BVTPN，进一步构建综合影响参数模型；最后，结合蚁群算法的快速性和全局性，完成复杂系统最优方案的寻找。本发明提出的寻优方法解决了目前针对复杂系统多属性方案优选的难题，即通过综合权衡四性信息对最优方案的影响，彻底解决四性之间存在的“两张皮”现象，极大提高了对复杂系统方案优选的快速性和准确性，保证了复杂系统的有效设计和全寿命周期的综合效能达到最优。

主权项

基于Petri网复杂系统多设计方案的选择方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，构建可行度模型、基于可行度时延Petri网模型、综合影响参数模型，针对复杂系统，确定每个方案中各部件之间的前后逻辑结构关系和各部件的四性参数信息，同时确定每个部件是否为共用部件，其中，四性参数包括可靠性维修性参数A(∞)、测试性参数、安全性参数S，其中，可靠性维修性参数A(∞)，包括失效率λ和修复率μ，测试性参数包括故障检测率FDR、故障隔离率FIR和虚警率FAR；根据已确定的每个方案中各部件的四性参数信息，确定单个部件的可行度模型及整个方案的可行度模型，其中，单个部件的可行度模型为：V_i(t)＝A(∞)·FDR·FIR·(1‑FAR)·S，其中，$A(\infty )=\frac{\mu }{\mu +\mu },$整个方案的可行度模型为：其中，V_i(t)为单个部件的可行度，h为复杂系统中所选方案中的部件序号；根据已确定的每个方案中各部件之间的前后逻辑结构关系以及每个部件是否为共用部件信息，构建基于可行度时延Petri网模型BVTPN，确定单个部件的时间延迟D_i及整个方案的时间延迟D_s，即：单个部件的时间延迟：整个方案的时间延迟：其中，C_i为变迁i的实施率，n为单个方案包含的变迁数量；根据已构建的可行度模型V_i(t)、V_s(t)，以及时间延迟D_i、D_s，构建单个部件的综合影响参数模型及整个方案的综合影响参数模型：其中，单个部件的综合影响参数模型为：其中，D_i为单个部件的时间延迟；整个方案的综合影响参数模型为：其中，D_s为整个方案的时间延迟；步骤2，结合蚁群算法选择设计方案。