基于Petri网的地铁火灾应急预案建模与性能分析
这是一篇关于地铁火灾,应急预案流程,Petri网,可覆盖树,马尔可夫链的论文, 主要内容为随着我国城镇化进程的加速,轨道交通的修建迎来了发展高峰期,不断彰显着一个城市的交通实力。地铁以其运行稳定、安全准时、节约能源环保等优点占据了公共出行的主要地位。但是地铁车站内空间封闭、人员密集等因素都时刻威胁着地铁的安全运营。一旦地铁站内发生火灾,无论是从乘客的身体、心理和财产安全还是对舆论都会产生的一定的影响。而对于地铁火灾应急时间的研究能够有助于火灾救援决策者更好的掌握火情,有针对性地展开救援,做出科学的救援判断和决策,减少火灾因素所造成的损失,也为地铁火灾应急预案的和优化提供坚实的理论依据。本文立足于从理论知识的角度介绍了研究的背景、意义和内容,系统地描述了Petri网的定义、触发规则和时间性能等理论,概括了制定地铁应急预案流程的规则和理论依据,同时依据国家应急预案有关章程,结合某市地铁运营公司制定的地铁站火灾预案和程序,建立了基于时间Petri网的地铁三号线幸福坝站的地铁火灾应急预案流程。并利用可覆盖树法和Platform Independent Petri Net Editor仿真模拟软件双重验证了所建立模型结构的有效性、合理性。依据马尔科夫链方法求得模型可达标识的稳定概率,在研究范围内通过对比得出应急救援阶段M5的稳定概率最高为21.70%,需对该阶段重点研究;再次对比稳态概率分布数据可得,稳态概率值最大的是达到24.85%,对该薄弱环节有针对性地进行分析和时间计算,得到应急救援阶段所需的总执行时间为3607.2s;利用Bigemap GIS Office平台,针对性的对应急救援阶段时间Petri网模型,进行路径与资源分配优化,最终得到优化后的应急救援阶段所需的总执行时间为3527.7s,使整体应急执行时间减少了79.5s,节省了约为2.2%的时间。通过本次优化研究,提高了预案的合理性和可实施性,缩短了应急响应的时间,为生命救援开辟了一条绿色通道。
基于Petri网的地铁火灾应急预案建模与性能分析
这是一篇关于地铁火灾,应急预案流程,Petri网,可覆盖树,马尔可夫链的论文, 主要内容为随着我国城镇化进程的加速,轨道交通的修建迎来了发展高峰期,不断彰显着一个城市的交通实力。地铁以其运行稳定、安全准时、节约能源环保等优点占据了公共出行的主要地位。但是地铁车站内空间封闭、人员密集等因素都时刻威胁着地铁的安全运营。一旦地铁站内发生火灾,无论是从乘客的身体、心理和财产安全还是对舆论都会产生的一定的影响。而对于地铁火灾应急时间的研究能够有助于火灾救援决策者更好的掌握火情,有针对性地展开救援,做出科学的救援判断和决策,减少火灾因素所造成的损失,也为地铁火灾应急预案的和优化提供坚实的理论依据。本文立足于从理论知识的角度介绍了研究的背景、意义和内容,系统地描述了Petri网的定义、触发规则和时间性能等理论,概括了制定地铁应急预案流程的规则和理论依据,同时依据国家应急预案有关章程,结合某市地铁运营公司制定的地铁站火灾预案和程序,建立了基于时间Petri网的地铁三号线幸福坝站的地铁火灾应急预案流程。并利用可覆盖树法和Platform Independent Petri Net Editor仿真模拟软件双重验证了所建立模型结构的有效性、合理性。依据马尔科夫链方法求得模型可达标识的稳定概率,在研究范围内通过对比得出应急救援阶段M5的稳定概率最高为21.70%,需对该阶段重点研究;再次对比稳态概率分布数据可得,稳态概率值最大的是达到24.85%,对该薄弱环节有针对性地进行分析和时间计算,得到应急救援阶段所需的总执行时间为3607.2s;利用Bigemap GIS Office平台,针对性的对应急救援阶段时间Petri网模型,进行路径与资源分配优化,最终得到优化后的应急救援阶段所需的总执行时间为3527.7s,使整体应急执行时间减少了79.5s,节省了约为2.2%的时间。通过本次优化研究,提高了预案的合理性和可实施性,缩短了应急响应的时间,为生命救援开辟了一条绿色通道。
基于Petri网的地铁火灾应急预案建模与性能分析
这是一篇关于地铁火灾,应急预案流程,Petri网,可覆盖树,马尔可夫链的论文, 主要内容为随着我国城镇化进程的加速,轨道交通的修建迎来了发展高峰期,不断彰显着一个城市的交通实力。地铁以其运行稳定、安全准时、节约能源环保等优点占据了公共出行的主要地位。但是地铁车站内空间封闭、人员密集等因素都时刻威胁着地铁的安全运营。一旦地铁站内发生火灾,无论是从乘客的身体、心理和财产安全还是对舆论都会产生的一定的影响。而对于地铁火灾应急时间的研究能够有助于火灾救援决策者更好的掌握火情,有针对性地展开救援,做出科学的救援判断和决策,减少火灾因素所造成的损失,也为地铁火灾应急预案的和优化提供坚实的理论依据。本文立足于从理论知识的角度介绍了研究的背景、意义和内容,系统地描述了Petri网的定义、触发规则和时间性能等理论,概括了制定地铁应急预案流程的规则和理论依据,同时依据国家应急预案有关章程,结合某市地铁运营公司制定的地铁站火灾预案和程序,建立了基于时间Petri网的地铁三号线幸福坝站的地铁火灾应急预案流程。并利用可覆盖树法和Platform Independent Petri Net Editor仿真模拟软件双重验证了所建立模型结构的有效性、合理性。依据马尔科夫链方法求得模型可达标识的稳定概率,在研究范围内通过对比得出应急救援阶段M5的稳定概率最高为21.70%,需对该阶段重点研究;再次对比稳态概率分布数据可得,稳态概率值最大的是达到24.85%,对该薄弱环节有针对性地进行分析和时间计算,得到应急救援阶段所需的总执行时间为3607.2s;利用Bigemap GIS Office平台,针对性的对应急救援阶段时间Petri网模型,进行路径与资源分配优化,最终得到优化后的应急救援阶段所需的总执行时间为3527.7s,使整体应急执行时间减少了79.5s,节省了约为2.2%的时间。通过本次优化研究,提高了预案的合理性和可实施性,缩短了应急响应的时间,为生命救援开辟了一条绿色通道。
农业物联网异构感知网络QoS意识的路由协议研究
这是一篇关于农业物联网,异构,服务质量,路由协议,马尔可夫链,模糊逻辑的论文, 主要内容为农业物联网能为农田管理和农事作业提供远程监控能力,用户无需在田间现场就可以观察农作物及环境状况。然而,随着网络监控区域的扩大,农业物联网异构性增强等因素使得数据传输的网络服务质量(Quality of Service,QoS)保障面临严峻挑战。本文针对网络数据传输路径建立时存在的QoS需求,综合考虑多种路由控制指标,优化路径选取机制,改进路由协议设计,以提高网络传输性能,主要研究工作如下:(1)提出基于随机过程的节点能耗率预测模型。根据节点在网络中扮演角色的不同,基于半马尔可夫过程对节点状态变迁过程建模,在状态迁移过程基础上,设计节点能耗评价指标,提取出节点能量状态可用性、能量因子稳定性和能耗服务率三个指标。根据节点状态转移模型仅在离散时间序列上进行转移的特性,采用离散时间马尔可夫链对节点状态转移过程分析求解能耗指标,并选取典型参数对模型的节点能耗指标进行数值分析以得出性能变化趋势。(2)提出基于模糊逻辑的自适应路由协议。首先,对保障异构农业物联网QoS的需求进行分析,提出路由QoS意识的控制指标,并利用控制指标设计路由表和路由控制消息结构。其次,根据路由控制指标特性,对指标进行分类并设计模糊推理系统,将跳数和路径距离结合输出间隔,将路径链路质量和路径干扰结合输出通信质量,并针对间隔、通信质量、路径能耗率和路径异构度设计二级模糊推理系统,达到减少模糊规则数目及系统复杂性的目的。然后,在路由建立过程中,为让源节点有更多可选路径,目的节点针对来自不同节点的同一路由请求包会生成并发送不同的路由回复包,路由回复包记录相关路径信息,源节点在规定时间内缓存收到的多个路由回复包,利用模糊推理系统读取路由回复包中的信息,并计算相关路径质量,从而使源节点基于路径质量选择最优下一跳节点。最后,对所提路由协议工作过程中路由控制消息交换及更新操作进行总结,分析路由协议的复杂性、正确性、完整性和开销等四个方面。(3)实现基于模糊逻辑的自适应路由协议仿真系统。利用NS3对路由协议进行仿真对比试验,系统通过前后端交互的方式展示路由协议仿真结果,前端界面采用Thymleaf模块引擎和Sematic UI框架,系统后端使用Spring Boot框架对视图层、控制层和业务层等进行设计,并根据前端传递的命令参数动态执行不同NS3 Waf脚本文件。相比传统路由机制研究,本文提出的路由协议表现出更优越性能,具有更高的分组投递率和吞吐量,提高网络寿命的同时降低了端到端时延,可为农业物联网异构环境下的高效数据传输提供良好支撑。
农业物联网异构感知网络QoS意识的路由协议研究
这是一篇关于农业物联网,异构,服务质量,路由协议,马尔可夫链,模糊逻辑的论文, 主要内容为农业物联网能为农田管理和农事作业提供远程监控能力,用户无需在田间现场就可以观察农作物及环境状况。然而,随着网络监控区域的扩大,农业物联网异构性增强等因素使得数据传输的网络服务质量(Quality of Service,QoS)保障面临严峻挑战。本文针对网络数据传输路径建立时存在的QoS需求,综合考虑多种路由控制指标,优化路径选取机制,改进路由协议设计,以提高网络传输性能,主要研究工作如下:(1)提出基于随机过程的节点能耗率预测模型。根据节点在网络中扮演角色的不同,基于半马尔可夫过程对节点状态变迁过程建模,在状态迁移过程基础上,设计节点能耗评价指标,提取出节点能量状态可用性、能量因子稳定性和能耗服务率三个指标。根据节点状态转移模型仅在离散时间序列上进行转移的特性,采用离散时间马尔可夫链对节点状态转移过程分析求解能耗指标,并选取典型参数对模型的节点能耗指标进行数值分析以得出性能变化趋势。(2)提出基于模糊逻辑的自适应路由协议。首先,对保障异构农业物联网QoS的需求进行分析,提出路由QoS意识的控制指标,并利用控制指标设计路由表和路由控制消息结构。其次,根据路由控制指标特性,对指标进行分类并设计模糊推理系统,将跳数和路径距离结合输出间隔,将路径链路质量和路径干扰结合输出通信质量,并针对间隔、通信质量、路径能耗率和路径异构度设计二级模糊推理系统,达到减少模糊规则数目及系统复杂性的目的。然后,在路由建立过程中,为让源节点有更多可选路径,目的节点针对来自不同节点的同一路由请求包会生成并发送不同的路由回复包,路由回复包记录相关路径信息,源节点在规定时间内缓存收到的多个路由回复包,利用模糊推理系统读取路由回复包中的信息,并计算相关路径质量,从而使源节点基于路径质量选择最优下一跳节点。最后,对所提路由协议工作过程中路由控制消息交换及更新操作进行总结,分析路由协议的复杂性、正确性、完整性和开销等四个方面。(3)实现基于模糊逻辑的自适应路由协议仿真系统。利用NS3对路由协议进行仿真对比试验,系统通过前后端交互的方式展示路由协议仿真结果,前端界面采用Thymleaf模块引擎和Sematic UI框架,系统后端使用Spring Boot框架对视图层、控制层和业务层等进行设计,并根据前端传递的命令参数动态执行不同NS3 Waf脚本文件。相比传统路由机制研究,本文提出的路由协议表现出更优越性能,具有更高的分组投递率和吞吐量,提高网络寿命的同时降低了端到端时延,可为农业物联网异构环境下的高效数据传输提供良好支撑。
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