进入21世纪后,我国的经济发展再创新高,在建和已建成的铁路线路数量相比以前有大幅度的增加,铁路运输事业蓬勃发展。其中危险货物通过铁路运输方式进行运送的数量也逐年增加,一方面,铁路点多线长网络分布的特点使得铁路危险货物运输发生事故后的危害后果严重,另一方面,人们安全意识的不断增强,安全需求的不断增大,以及对安全问题的重视程度不断增大,使得危险货物运输安全管理问题越来越受到人们的关注。因此,本文对铁路危险货物运输应急预案的流程化研究具有很强的现实意义,可以用来指导实际救援工作,主要的研究内容如下:(1)论文首先对Petri网的基本理论做了简要介绍。然后介绍了着色Petri网的相关理论和它的优势所在,以及选择建模工具CPN Tools的原因,即它的四个优点:图形用户操作界面、ML语言、仿真模拟和状态空间分析。最后简单介绍了随机Petri网的概念和对系统进行定性分析的方法。(2)论述了铁路危险货物运输应急管理从铁路总公司到基层站段的体系框架和对应急预案的四个基本要求:快速响应、有效施救、协调统一、理论与实践相集合,再此基础上,分别对预防预警、应急响应、后期处置进行详细的流程分析,为下一章能够清晰准确的建模打下基础。(3)考虑到建模软件CPN Tools的优点,根据建模原则和方法,利用CPN Tools良好的层次化建模功能,在建立整体模型的基础上通过替代变迁,用详细的预防预警、应急响应、后期处置子流程模型来替代整体模型中的变迁,用以良好的描述应急系统的静态特点和动态特征。通过CPN Tools状态空间分析功能输出的状态空间报告中的数据和随机Petri网关联矩阵、T_不变量相关理论对模型的可达性、有界性、活性进行验证,证明其满足有效性分析。(4)以具体事故为背景,对所建模型进行定量分析。在已得到的模型基础上,根据可达树构造算法构建可达树,然后同构出马尔科夫链。在此基础上,构造转移速率矩阵,通过求解矩阵方程得到稳态概率。由稳态概率计算最终性能指标,来确定整个系统所要求的最终性能估计。