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基于扩展Petri网的机车电路仿真技术及其应用研究的任务书
一、任务背景及意义
现代交通运输行业中，轨道交通是最快捷、安全、环保和舒适的公共交通方式之一。机车电路是铁路电气化技术中的重要部分，它影响着列车的正常运行和乘客的安全。因此，对机车电路进行可靠性分析和仿真是十分重要的。然而，传统的基于文本描述和手绘图像的电路仿真方法存在着信息表达复杂、分析难度大、耗时长等缺点，因此需要寻求一种高效、精确、实用的仿真方法。
扩展Petri网是一种基于图形表示的模型描述工具，具有门槛低、易于理解、直观、信息量丰富等优点，被广泛应用于系统建模和仿真领域。本研究的目标是基于扩展Petri网的方法，开发一种机车电路仿真技术，以提高机车电路分析的效率和准确性，传统的基于文本描述和手绘图像的方法得到了较大的提升。同时，该技术的应用将对提升机车电路的可靠性和保障列车运行的安全发挥积极作用。
二、研究内容
1.分析机车电路的工作原理和电路特性，确定仿真需求和实现目标。
2.基于扩展Petri网的建模思想和图形语言，设计机车电路建模的方法和规则。
3.实现基于扩展Petri网的机车电路仿真软件，并完成以下主要功能：
(1)电路图形化展示和编辑功能，使用户能够方便地完成电路的建立和修改。
(2)编辑和运行检验功能，给出对电路中信号状态和变化的实时反馈。
(3)模拟分析和测试功能，完成机车电路的仿真分析，并输出仿真结果。
4.通过与已有的仿真方法进行对比实验，验证该方法的优越性和有效性。
三、研究计划及进度安排
1.第一阶段（1-2个月）：通过文献调研和实地访谈，深入了解机车电路工作原理，完成仿真需求和实现目标的确定。
2.第二阶段（2-3个月）：基于扩展Petri网的工作原理和图形语言，设计机车电路建模的方法和规则。
3.第三阶段（4-5个月）：完成仿真软件的实现，包括电路图形化展示和编辑功能、编辑和运行检验功能、模拟分析和测试功能等。
4.第四阶段（2-3个月）：通过与已有的仿真方法进行对比实验，验证该方法的优越性和有效性。
5.第五阶段（1个月）：完成毕业论文撰写和答辩。
四、预期结果
1.基于扩展Petri网的机车电路仿真技术的实现。
2.验证该方法的优越性和有效性，结论能够得到充分论证和支持。
3.提高机车电路分析的效率和准确性，推动机车电路技术的发展。
五、研究难点
1.机车电路理论的深入研究和掌握，包括电路的类型、特点和使用规范等。
2.基于扩展Petri网的图形语言的设计和实现，需要在理论和实践方面进行技术创新和突破。
3.仿真软件的实现，需要具备较强的编程能力和软件开发经验。
六、可能的创新点
1.利用基于扩展Petri网的图形语言实现机车电路建模，初步将扩展Petri网的方法应用至电路领域。
2.实现电路图形化展示和编辑功能，提高电路建立和修改的便捷性和速度。
3.实现仿真分析和测试功能，提高机车电路分析的效率和准确性。
4.实现了基于扩展Petri网的机车电路仿真软件，其功能强大且易于使用，大大提高了机车电路分析的效率和可靠性。
七、参考文献
[1]许晓华,李志华.扩展Petri网及其应用的研究进展.计算机科学,2017,44(1):11-15.
[2]贺科,李特,胡祥山.基于扩展Petri网的系统建模方法研究.电子学报,2016,44(2):376-381.
[3]李岩,李春香,沈加平.基于Petri网的电路状态分析方法研究.电工技术学报,2013,28(7):88-94.
[4]卢浩,梁松.基于扩展Petri网的铁路信号系统建模方法.铁道信号,2011,53(3):1-4.
[5]邹芬妍,张振华,刘杰.基于扩展Petri网的新型控制网络可靠性研究.电工技术学报,2012,27(5):99-104.