基于面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模

针对可重构装配线建模问题,提出了面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模方法。在对装配资源进行分类的基础上,将装配资源Agent内部行为进行封装,建立了装配资源Agent的面向Agent的赋时着色Petri网模型,并通过过渡变迁合成可重构装配单元面向Agent的赋时着色Petri网模型。根据每个可重构装配单元之间的逻辑关系,确定整个系统的消息传递关系。在此基础上,实现了装配线快速重构,通过引入相应的多Agent交互协议模型来解决模型中存在的死锁和冲突。最后通过实例分析说明了该建模方法的有效性。

基于赋时着色Petri网的协同工作建模和性能研究

提出了利用赋时着色Petri网(TimedColoredPetriNet)对协同工作进行建模和性能分析的方法;从性能角度提出一种新的协调策略,即从任务动态分配的角度对协同性能进行分析,并比较了各种资源优化分配的不足之处;提出利用模糊策略的方式,按照协同成员(组)的不同能力,在满足完成时间的要求下进行任务分配,从而达到了整体协作性能提升的效果.同时,用Deisgn/CPN对该策略进行了仿真分析,其结果证明了该方法的有效性和可行性.所提的调度策略已在CooPDesigner系统中得以实现.

基于赋时着色Petri网的RBC控车实时性能分析

RBC(无线闭塞中心)是CTCS-3级列控系统的关键设备,RBC通过GSM-R网络与列控车载设备进行连续双向的信息交互,实现对运行列车的控制。RBC控车实时性能是影响CTCS-3级列车运行控制系统的控制精度、效率、可靠性和安全性的重要指标与因素。对该性能指标进行形式化方法研究可为验证CTCS-3级列车运行控制系统规范和系统研发提供参考。着色Petri网不仅可以描述系统的静态结构,而且可以实现模型动态仿真,克服了其他形式化方法对系统动态行为进行静态描述的缺点。采用赋时着色Petri网对RBC与列车通信的无线消息进行研究。针对两种无线消息模型,综合信道突发降质、GSM-R小区切换、链路中断等故障因素分别进行仿真,得到RBC控车平均延时曲线,并分析不同列车速度及重发时间间隔对无线消息模型产生的影响。

基于赋时着色Petri网的木材柔性加工系统的建模与重构

以Petri网为建模工具,针对木材柔性加工系统(Wood Flexible Manufacturing System,WFMS)中的离散事件建立赋时着色Petri网(Timed Colored Petri-net,TCPN)模型.该模型不仅可以反映木材柔性加工系统中待加工产品的工艺加工路线,对系统的特性进行描述,还能够根据生产任务的变化进行快速重构.应用软件对该模型进行仿真,结果表明该模型是有效的.根据仿真结果,对系统进行简单的优化调度,提高了机床的利用率.

面向对象的赋时着色Petri网在FMS中的建模与仿真

在对柔性制造系统建模时,一般Petri网对描述有一定的局限性,因此提出面向对象的赋时着色Petri网(OOCTPN)概念。在柔性制造系统的建模与分析中,以生产物流系统为研究对象,首先对系统按照功能进行模块划分,以基本Petri网对各子模块进行建模,然后将各子网赋予时间和颜色特征对系统进一步描述,再通过消息传递将各子网联系起来,以建立柔性制造系统的综合模型。最后,以汽车零部件的柔性制造系统为实例,建立OOCTPN模型并用Flexsim进行动态仿真,验证了该OOCTPN模型的正确性和可达性并证明该建模方法及所建模型的有效性。

基于分层赋时着色Petri网的临床路径建模

为了实现按病种设计的最佳医疗护理诊治方案和建立临床路径诊治系统,提出一种基于分层赋时着色Petri网(HTCPN)对复杂病种建立临床路径模型的方法,实现了对诊疗状态、信息流转及诊疗活动间的关系的可视化监控.基于标准元语言(SML)函数的设计,所建模型支持诊断决策信息和检查结果的实时输入,同时能够预测分析变异情况并实现路径的自动调整.设定任务时间戳对不同的患者到达速率分布进行数据仿真,基于仿真结果给出资源配置建议以改善临床路径实施效果.实验结果表明,基于HTCPN的临床路径在定性定量分析医疗诊治流程的基础上可以优化临床路径,继而为建立临床路径管理系统提供了依据.

赋时着色Petri网在建模仿真中的应用

赋时着色 Petri 网(TCPN)在着色 Petri 网(CPN)基础上引入时间概念,更适于复杂系统建模仿真。其库所赋时实施规则同 CPN,变迁赋时实施规则将令牌移入变迁的输出库所。基于 TCPN 优先权服务排队系统,用 CPN的元语言实现优先权排队,由于时间引入,可真实模拟顾客到达时间和服务台服务时间。

基于赋时Petri网的钢筋绑扎机器人建模及优化

针对钢筋绑扎机器人作业过程复杂导致可能出现的死锁状态、逻辑混乱等问题,采用赋时Petri网理论,依据绑扎流程及机器人实际情况,对作业过程进行模块化建模。在分析了Petri网模型组织结构,为了便于Petri网在自动化控制工程领域发展提出详细描述Petri网模型库所状态、变迁状态变化,模型更具体、提高工程价值、缩短后期项目迭代时间。最后对Petri网模型采用逆模块化的方式优化后建立关联矩阵,运用T不量原理验证了该建模的可达性、有界性、无死锁性。对机器人控制建模有较大的借鉴意义。

基于着色赋时混合Petri网的精敏型供应链动态系统建模与仿真

精敏型供应链是精益型与敏捷型两种运作模式混合的动态系统。这类供应链系统的主要特点之一是把批量生产模式与定制生产模式有机结合,而且具有动态网络结构。批量生产活动呈相对较强的连续性,而定制生产活动以及订购、交付、运输活动则呈一定的离散性;同时,为了适应环境的变化,供应链成员实体的重组导致供应链系统结构具有动态性。因而可以将精敏型供应链看成是连续与离散状态混合的、结构可变的动态系统。根据上述考虑,针对汽车产品,提出基于着色赋时混合Petri网的精敏型供应链系统的动态模型,其中批量生产活动用连续Petri网描述,定制生产活动以及其它活动用离散Petri网描述,而结构动态重组用着色Petri网表达。仿真结果表明:着色赋时混合Petri网模型可以较好地描述精敏型供应链系统的运行机制和动态特性。

基于着色赋时Petri网的堆垛机建模与调度研究

为了直观、简洁地研究AS/RS中的堆垛机运送系统,应用着色赋时Petri网(CTPN)建立了其动态模型。同时针对原有系统的不足,提出了基于双队列缓冲的堆垛机控制策略及双循环作业方式的路径优化策略,从而缓解了该系统中可能产生的阻塞现象,提高了堆垛机运送系统和出入库站台的效率,这对保证出入库的高效、正常、有序的进行有着重要的意义。

基于赋时分层着色Petri网的以太网系统建模

基于以太网响应时间的恰当的分析模型具有并发、动态、冲突、实时性等特点。传统的建模方法在解决这类问题时存在着复杂、僵化、柔韧性差、没有时间概念等缺点。赋时分层着色Petri网(HTCPN)通过增加请求、服务、协调、多实例化等新的建模元素,能够仿真和模拟基于实时性的客户机-服务器交互关系的问题,同时分层技术的引入也更利于模拟任意结构的以太网模型。本文基于HTCPN建立了共享式和交换式以太网模型,通过对以太网模型响应时间的分析证明了HTCPN适合仿真和模拟这类问题。

基于随机赋时Petri网的原烟卸货物流系统建模与仿真

复烤厂物流活动中原烟卸货环节存在工人作业不合理、装框时间过慢、空框准备时间过长,造成整体卸货效率低,导致后续生产不连续。为解决上述问题提出改进方案,首先,根据卸货作业流程建立原烟卸货物流系统的随机赋时Petri网模型;其次,建立对应Anylogic仿真模型;最后,通过复烤厂实际数据进行仿真优化。仿真实验表明所用方法缩短了空框准备时间、自动装框时间,提高了其整体装框效率和卸车工人、整形工人的资源利用率。同时,验证了模型的有效性,为复烤厂在卸货环节提供参考。

一种基于着色赋时Petri网的Web服务组合建模方法

为了满足日益复杂的Web服务需求,提出了一种扩展的petri网模型,即着色赋时Petri网模型。该模型通过引入时间集合来表示Web服务的触发及运行时间,通过引入颜色集合来区别不同种类的Web服务,使得对Web服务组合的描述更为准确。针对该模型还详细给出了该组合模型的基本运算规则及图形表示。

基于着色赋时面向对象Petri网的AUV系统建模研究

研究并实现一种着色赋时面向对象Petri网(CTOPN)建模方法,它将面向对象技术与着色赋时Petri网相结合,从而综合了两种方法的优势,降低了Petri网模型的复杂性,增加了时间描述,便于系统定量分析。首先给出CTOPN的形式定义,然后建立AUV系统的CTOPN模型,最后给出模型的死锁检测算法,从而验证模型无死锁,为系统仿真创造了条件。

基于赋时层次着色Petri网的混杂系统建模与行为分析

大型混杂系统的复杂性使建模与行为分析面临巨大挑战.为此,提出一种基于赋时层次着色Petri网的建模方法,以离散事件驱动为主线,将连续部分模型通过扩展变迁嵌入到离散模型中.离散部分和连续部分分别利用各自领域里的专业工具建模,通过通信接口交互实现混杂交互仿真,同时保证整个系统的数据一致性和时间同步性.在进行混杂系统行为分析时,根据Petri网的结构化分析方法得到混杂系统的不同行为模式,针对各模式进行多属性仿真分析.最后通过一个导弹防御系统的例子说明该建模分析方法的可行性.

基于赋时层次着色Petri网的流控制传输协议连接建模与分析

流控制传输协议(stream control transmission protocol,SCTP)是一种可靠的传输协议,2007年Internet工程任务组修订了52处缺陷并发布了SCTP新规范RFC4960,但仍缺乏形式化的描述和验证。赋时层次着色Petri网适用于从动态角度对复杂系统进行建模,并能够用形式化的方法进行验证分析。因此,采用基于事件和基于状态的建模方法,提出了SCTP连接的赋时层次着色Petri网模型,该模型考虑了网络时延和丢失以及重传机制。通过CPN Tools分析,验证了SCTP连接过程的预期性质,并在RFC4960中描述的SCTP连接过程中发现了两类死锁问题。

一种着色赋时的面向对象Petri网及在自动制造系统中的应用

着色赋时的面向对象Petri网(Colored Ti med Object-Oriented Petri Net,CTOPN)是在面向对象Petri网的基础上,添加了着色令牌和输入输出变迁函数的概念而形成的,是Petri网的扩展形式.给出了CTOPN的基本定义和建立CTOPN模型的方法,给出了CTOPN在自动制造系统(Automated Manufacturing Systems,AMS)中的应用实例,最后对模型进行了死锁分析.CTOPN可以准确地描述复杂系统的静态结构及动态特性,能够成为面向对象系统的一种形式化的建模工具.

基于着色赋时Petri网的自动化立体仓库系统建模

阐述了利用着色赋时Petri网(CTPN)构建带有RGV小车和堆垛机等模块的物流自动化立体仓库(AS/RS)的系统建模方法,其中token(托肯)表示任务号、堆垛机和RGV小车,它们的颜色域则描述任务执行过程中的序列,并举例详细说明了应用该方法建立自动化立体仓库系统模块化框架的过程。

施工截流运输系统的赋时Petri网模型及其仿真实现

运输系统的规划直接影响施工进度的实现和工程建设的成败。本文利用Petri网适合于描述系统组织、结构和状态的变化及面向对象仿真技术易于构造相互作用的现实系统模型的特点,建立了赋时Petri网的三峡三期截流施工运输系统模型,并将面向对象技术溶入Petri网。运用仿真模型及方法优选施工机械设备的配置,较好地反映了施工系统状态的动态变化情况。计算与分析结果表明该仿真模型及方法是有效的、可行的。

基于赋时层次有色Petri网的医疗服务流程建模与优化

构建一个高效、精简、优质的医疗服务流程是医院高效、低成本和高质量运营的基础。针对目前医疗服务缺乏定量化的分析评价手段,提出了采用赋时层次有色Petri网(HTCP-net)来建模和优化医院当前的医疗服务流程。应用建模、仿真工具CPNTools对医疗服务流程进行建模和仿真分析,从而得到患者平均等待时间、各类资源利用率等医院的外部和内部性能指标,最后在此基础之上通过合并任务、整合资源等流程重组和优化方法实现了医院服务效率的提高和服务质量的改进。