随着并发系统在计算机、通信等领域的广泛应用,在实现了并发系统进一步发展的同时,也对并发系统的功能及性能分析带来了考验。基于此,本文先从并发系统对应Petri网模型的层次结构角度以及对应Petri网模型与CCS(通信系统演算)之间的对应关系,来对并发系统的功能进行研究。接着利用PEPA(性能评估进程代数)对智能交通系统(ITS)进行性能建模与分析,从应用角度,对并发系统性能方面的案例研究作进一步发展。本文的研究内容及贡献主要包括以下三点:首先,本文提出并发系统对应Petri网模型的组合结构提取算法。算法以模型的关联矩阵(Incidence Matrix,IM)作为处理对象,以模型中的并发变迁作为结构提取的关键点,自动提取出Petri网模型所有潜在的组合结构,从模型层次性的角度来对并发系统的组合结构进行研究。除此以外,本文进一步从实际的案例应用角度,对提出的组合结构提取算法的效用进行分析:以城市交通网络为实例,为其制定具体的Petri网建模规则,通过应用提出的算法来分析此交通网络所有可行的线路布施方案,并对所有布施方案进行优化。其次,本文根据一类并发系统的Petri网模型,提出其对应的CCS模型构造算法。算法以Petri网模型的IM作为处理对象,以CCS的语法规则作为CCS模型构造过程中的约束及判断依据,自动构造出对应Petri网模型的所有CCS模型。算法通过构造出一类并发系统的Petri网模型所有可能的CCS模型,从系统的整体结构方面,在Petri网与CCS之间建立了具体的对应关系,并方便了对并发系统的功能(结构)进行更为全面的研究。此外,本文还对CCS模型构造算法作进一步拓展,并对算法的具体适用范围进行总结。在此理论基础上,本文对提出的CCS模型构造算法作进一步的案例分析:以城市公交网络为实例,为其建立具体的Petri网建模规则,接着利用CCS模型构造算法,来展现此公交网络对应Petri网模型所有潜在且符合条件的CCS模型。最后,本文以PEPA作为建模工具,对并发系统——ITS进行性能建模与分析。通过对ITS的体系架构原理及其中具体的系统模块进行研究,利用PEPA分别对实时定位与路线规划系统和实时路线规划与拼车系统进行性能建模,并对系统的响应时间、吞吐量及利用率进行模拟计算和分析,在实现预测系统的具体性能以及合理设计系统的同时,对基于PEPA的并发系统性能方面的案例研究作出更进一步的拓展。