一种基于时间约束可能性Petri网的设备状态分析模型

针对设备状态分析中不精确的时间信息与观测信号相互作用引发的复杂状态演化过程难以回溯的问题,提出一种基于时间约束可能性Petri网的设备状态模型和分析方法。该方法在时间相容性分析的基础上层次化地分解状态演化中的复杂关系,从而将模糊的因果关系清晰化,以降低问题的求解难度。仿真实验和对比分析表明,提出的方法是一种有效的设备状态分析方法,同时也降低了过程分析的计算复杂度。

一种价格时间Petri网的状态空间计算

价格时间Petri网是对web服务过程和工作流模型等进行时间和成本分析的一种新工具.而价格时间自动机则是一种相对成熟的工具.提出一种状态空间计算方法,可以将价格时间Petri网的状态空间构造为一个价格时间自动机.该方法的核心思想是在扩展状态类中增加价格参数.进一步证明了构造出的价格时间自动机和初始的价格时间Petri网是双相似的.

时间约束Petri网的状态可达性分析算法

时间约束Petri网是具有广义时间约束的一类Petri网。时间约束的引入使TCPN′s的演化与系统每一时刻的状态都密切相关 ,导致网的动态复杂性。目前有关TCPN′s状态可达性的研究仅局限于一些较简单的网。进一步研究了TCPN′s,给出了更一般的可达性分析方法及变迁可调度决策算法。

一种构造时间Petri网状态类的方法

提出一种基于全局时间的时间Petri网状态类构造方法——扩展时间戳状态类方法。该方法通过添加变迁的同步使能信息到时间戳状态类,并修改可实施条件和实施规则,解决了时间戳状态类方法中同步使能变迁的可实施性问题。

基于修正状态类图的标签时间Petri网系统故障诊断

针对具有不可观事件的离散事件系统的故障问题,提出了一种基于标签时间Petri网的诊断方法。首先,对标签时间Petri网系统现有的修正状态类图(modified state class graph,MSCG)进行分析,提出MSCG的改进算法。其次,对于给定的可观标签序列和观测时间,通过求解由改进的MSCG的路径信息构建的线性规划问题,获得所有与可观标签序列时间一致的有效路径,从而分析系统的故障情况。最后,以交替位协议为实例分析验证了所提方法的有效性,为复杂的实时系统故障诊断问题提供有效方案。

一种扩展了价格信息的时间Petri网

性能和成本分析是业务流程建模的主要目的,扩展了时间信息的Petri网能够有效地进行性能分析,但是对成本分析却无能为力.提出一种扩展了价格信息的时间Petri网——价格时间Petri网.首先为时间变迁扩展价格参数,并使用价格时间变迁系统给出价格时间Petri网的语义;然后提出计价状态类的概念,并证明为状态类扩展累积成本的合理性和完备性;进而给出一种算法来证明有界价格时间Petri网的最小成本可达问题是可判定的;最后给出一个应用例子并得出结论:为时间Petri网扩展价格信息并将其应用于业务流程管理领域是可行的.

计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型

为充分利用故障事件记录的时间约束特性,进一步提高故障诊断的准确性与快速性,建立了一种计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障事件记录的一元、二元时间约束关系,研究不确定及缺失的报警信息对故障诊断的影响,利用虚拟有向弧及Petri网产生式规则,建立改进模糊Petri网模型;之后,通过正、反向时序推理分析,获得所有报警信息应该满足的时间区间,依据所建立的状态真值矩阵有效甄别出时序不一致的报警信息;在上述基础上,制定电网故障诊断的具体流程,提出继电保护装置动作行为辨识规则;最后,通过局部电力系统的多组算例仿真和实际系统故障案例测试,证明了所建模型能有效地诊断出电网故障,并具有较高的容错性。

基于一致分布的时间Petri网模型

时间Petri网的现有分析理论主要关注基于区间端点的计算和推理,缺乏对实施区间内不确定性的定量描述,不利于时间Petri网进行系统性能评价和动态模拟实现.为了解决这一问题,提出基于一致分布的时间Petri网模型.首先给出变迁实施概率和变迁序列实施概率的计算方法;然后引入概率条件到状态类,用于构造时间Petri网的概率可达类树;最后给出动态模拟实验,检验理论方法的正确性.

基于有色Petri网的铁路时间同步网协议安全性分析

随着时间同步技术在铁路领域的发展,能够实时地保证时间同步协议NTP的安全运行变得至关重要。由于NTP协议自身具备一定的安全缺陷,因此,对NTP协议的安全机制进行分析十分必要。考虑到NTP协议的无连接特性,使用有色Petri网建立其在正常工作模式下的有色Petri网模型,并分析协议在进行时间同步过程中存在的漏洞。构建入侵者成功入侵协议所需要的知识集和入侵者在入侵过程中能够获取的知识集,并使用有色Petri网对NTP协议受到入侵的过程进行建模。通过逆向状态分析方法,对NTP协议进入不安全状态的可达性进行分析,使用CPNTools软件对分析结果进行仿真验证。结果表明,NTP协议的服务器身份验证过程是不安全的。

基于价格时间Petri网的Web服务组合研究

Web服务以及其组合的服务质量是Web服务中的一个重要研究方向。采用价格时间Petri网为Web服务组合建模,利用计价状态类方法对模型的成本进行分析,得到最小成本。最后通过实例验证,用价格时间Petri网对Web服务组合的最小成本问题研究是可行的。

时间Petri网的随机模拟

模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一。由于时间Petri网采用时间区间来描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的。提出了时间Petri网的随机模拟方法。该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点;然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供了一种新的探索途径。

柔性制造系统的时间Petri网建模与分析

时间Petri网是描述和验证实时系统最常用的形式模型之一。建立基于时间Petri网的典型柔性制造系统模型,利用状态类分析方法,定量计算所有可行调度及其执行时间,进而获得最优调度,为复杂柔性制造系统的建模与调度提供有效的模型支持。

时间Petri网的ECS-class可达性分析方法

时间Petri网(TPNs)是实时系统时间特性常用的描述和验证的Petri网模型,可达性分析是Petri网模型最基本分析方法。基于"状态类(State-class)"的可达性分析方法不能正确计算并发情况下的时间延迟,而基于"带时间戳的状态类(CS-class)"的可达性分析方法不能正确处理冲突情况下的事件调度,因此提出了"扩展的带时间戳的状态类(ECS-class)"可达性分析方法。它不仅正确的计算时间延迟,而且合理地调度事件。并对一个时间Petri网模型进行可达性分析验证。

基于时间Petri网的星载海量存储器动态仿真

星载海量存储器的实时性和安全性要求在系统设计初期进行形式化分析和仿真。在采用UML对系统进行建模的基础上,本文提出一种通用算法将状态图自动转化为时间Petri网。同时根据系统约束和Petri网化简规则化简,分析其可调度性并给出星载海量存储器的时间性能评估。该方法适用于周期任务的静态、有限级调度系统,具有较广的适用性。

利用时间约束Petri网进行项目绩效分析

时间Petri网(Time PetriNet)以及时延Petri网(Timed PetriNet)通过将时间约束引入到变迁中,广泛运用于任务调度以及性能分析,但是对于项目绩效分析所要求的关键路径、最短工期、成本分析等问题却无法有效解决.提出一种新的时间约束Petri网:将时间约束引入到库所中,在全局时钟的基础上,同时赋予Petri网的库所以延迟时间域和持续时间域两种时间约束,并且为T→P流关系的权函数赋予有色资源属性.给出时间约束Petri网的形式化定义,定义了变迁的发生规则,并引入状态类来计算状态的成本空间,给出状态类的计算方法.最后结合一个实例说明了利用时间约束Petri网进行项目的绩效分析的可行性,并用双色甘特图对时间约束Petri网的可达标识进行表述.

部分可观时间Petri网故障的贝叶斯诊断

针对双组元推进系统中环境复杂且部分关键信息无法通过传感器获取,提出基于部分可观时间Petri网故障诊断性的贝叶斯估计方法。研究了基于部分可观时间Petri网的双组元推进系统故障诊断性的贝叶斯估计问题。系统过程的变迁分为可观和不可观,结合变迁触发关系和变迁时间信息,建立Petri网模型的状态类图。遍历所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径,对于诊断结果为可能故障系统,建立故障变迁对应的贝叶斯Petri网模型,将不可观变迁设置为贝叶斯变迁,根据可观变迁触发状态估计不可观变迁触发概率,进一步判断系统故障状态。最后,建立了基于部分可观Petri网的整体推进系统模块,通过仿真实验验证了算法的有效性。

基于时间Petri网的实时嵌入式软件系统安全性分析

本文介绍了时间Petri网模型在实时嵌入式软件系统的安全性分析中的应用,并通过一个实例介绍了时间Petri网的动态分析法,最后给出了相应方法的具体措施。

基于Petri网的关键路径求解算法

首先把工程规划中有向网络转换成带时间状态的Petri网,利用Petri网的分析方法对其不合理之处加以剖析,修正其中可能蕴含的错误,接着运行该网络并进行剪枝优化,自动获取关键路径。该方法比传统算法的执行效率要高,更易于实现。

基于随机时间Petri网的通航物流配载网络经济性能分析

随着我国低空空域的不断开放,通用航空物流产业逐步迎来优势发展期,因此对通航物流运营系统的认识与系统研究就显得更加必要与急迫。文章通过使用Petri网理论,对通航物流体系建设中的核心货运配载系统经济效能特点进行研究,建立了一个典型的通航物流配载网络模型的随机时间Petri网,通过自创的'可达序列集表示法'(ASSN)对复杂通航物流配载网络系统的可达状态空间特性及相互关系进行量化建模,最后对通航物流产业的运营特点进行了总结分析。

基于标签时间Petri网最小初始状态的实时系统初始资源配置

针对实时系统完成特定任务序列的最少初始资源配置问题,本文研究了一种基于标签时间Petri网最小初始状态估计的解决方法.首先,对现有的标签Petri网的极小初始标识估计算法进行分析并提出改进方法,以适用于标签时间Petri网的极小初始标识的计算.其次,介绍一种基于路径(即变迁序列)的修正状态类图(MSCG).通过求解由路径MSCG的时间约束构建的线性规划问题,判定与极小初始状态相关的变迁序列是否与给定的时间标签序列一致.在此基础上,求出与时间标签序列相一致的极小初始状态集,并找出极小初始状态集中token总数最少的最小初始状态.最后,利用实例验证了所提方法的可行性和有效性.