基于着色时间Petri网的工作流模型及其性能分析

为了将着色时间Petri网的并行式工作流模型应用于产品数据管理系统,在工作流建模阶段对工作流的静态和动态结构性能加以分析·采用活动扫描法作为工作流系统行为的仿真策略,研究了工作流模型到着色时间工作流网模型的转换过程·给出了用可达图检验工作流程中是否存在死锁和陷阱的判定定理·以一种循环组件的或分支跳出并行流程的审批工作流为例,对论述的定理和方法进行了分析和验证·

基于着色时间Petri网的工业火灾应急响应行动建模与性能分析

为了更好地评估应急响应行动的性能,保证应急响应行动高效、可行,研究应急响应行动的建模与分析方法。首先,考虑应急响应行动的时间和各行动间的关系,提出一种基于着色时间Petri网的应急响应行动建模与性能分析方法;其次,通过CPN Tools工具建立工业火灾应急响应行动的Petri网模型,分析应急响应的时间规律;最后,基于该模型构建同构马尔可夫链,分析应急响应行动的性能。结果表明,工业火灾应急响应时间服从对数正态分布函数;将其应用于车间火灾实例,表明该方法有效、可行。

着色时间工作流网任务调度的时间约束分析

为实现工作流管理系统中的任务调度和时间管理,避免流程在多任务运转时产生溢出,提高流程的工作效率。采用不固定时延定义了着色时间Petri网,通过控制任务间的最小时距避免了溢出,并用任务监测器实现了相应的控制策略。以各任务间的时间间隔最小为优化目标,对串行、并行、条件选择和循环四种基本着色时间工作流网进行了时序分析和任务调度,推导出多任务在基本着色时间工作流网调度的数学模型和着色时间工作流网整体运行时间函数的计算公式。最后通过一个审批流程对论述的任务调度方法进行了验证。

基于着色时间Petri网的装备维修资源确定方法

科学的确定装备维修资源对提高部队装备保障能力和战斗力具有重要的现实意义。针对以往确定维修资源方法中所存在的问题,在介绍着色时间Petri网基本原理的基础上,提出了一种基于着色时间Petri网的维修资源确定方法。阐述了通过着色时间Petri网来描述维修作业的时序关系和维修资源的种类关系,绘制装备维修的Petri网络图,构建关联矩阵和进行相关计算得到维修资源的基本思路和步骤。最后结合实例进行分析,结果表明该方法是有效的,具有较高的使用价值。

基于时间着色Petri网的SIP协议验证与分析

随着SIP(Session Initiation Protocol)被3G通信选择为下一代移动网络的会话控制机制,保证SIP协议设计和实现无缺陷、运行稳定可靠成为SIP协议应用过程中亟需研究和解决的关键问题。充分利用时间着色Petri网(Timed Colored Petri Nets,TCPN)在描述和分析具有复杂交互行为及时间约束的系统方面的优势,给出了SIP协议的层次TCPN模型,并集成多种模型分析技术,完成SIP协议设计的正确性验证;同时通过正则表达式完成协议模型的生成路径分析,指出其中存在的死锁状态并分析原因。提出了相应的协议设计改进方案,验证了设计方案的正确性,从而有效增强了SIP协议在实际应用中的可行性和可靠性。

基于层次时间着色Petri网的飞机总装生产线建模

为了实现飞机总装生产线精确建模和提高建模效率,提出层次时间着色Petri网(Hierachical Timed Color Petri Net,HTCPN)多层级理论模型,定义了HTCPN层次化建模方法。针对某飞机总装生产线站位划分的多层级、多粒度特点,利用CPN Tools工具对A1、A2和A3三种型号飞机总装配过程进行HTCPN建模,根据交货期前后设置优先级,并在每个站位的装配过程中嵌套质量检测模型。最后对模型进行10次仿真,统计平均作业时间分别为78.4、93.2、102.4 h,产品总收益率为82.7%。

基于着色时间Petri网的实时系统的形式验证

嵌入式实时系统多数应用在安全性要求较高的场合,因此需要保证系统的正确性。复杂性不断增加的实时系统迫切需要在系统开发早期引入形式化分析技术来验证系统的期望性质。时间Petri网是有严格数学基础的图形表达工具,适合对实时系统建模;时间自动机(Timed Automata,TA)有成熟的验证工具,被广泛用于实时系统的模型检验和验证。本文提出一种基于着色时间Petri网(Colored Time Petri Net,CTPN)的实时系统的验证方法,用CTPN对带有控制流和数据流的实时系统建模,通过转换规则将CTPN模型转换成语义等价的TA模型,利用模型检验工具UPPAAL验证系统的性质。最后,用实例证明此方法有效。

智能小区电能调度系统的着色时间Petri网建模

智能电网是物联网的重要应用之一,智能小区的电能调度系统是智能电网的重要内容。文中以节约能源、合理配电为目标,研究智能小区电能调度问题,采用着色时间Petri网对智能小区电能调度系统的工作流进行建模。给出了用电活动的语义,建立了常规电能调度模型、中心式电能调度模型、分布式电能调度模型,并通过分析说明了所建模型的有效性。

基于着色时间Petri网的航班保障服务建模方法

航班地面保障过程的定量描述以及保障服务时间的准确估计是提升机场保障服务效率的关键。通过分析航班地面保障服务实际作业流程,提出了一种基于着色时间Petri网的航班地面保障服务定量描述模型。该模型将保障服务分为作业、状态、资源3部分,利用着色时间Petri网基本元素描述保障作业、作业逻辑关系、服务状态及其与保障作业的关系,根据该模型设计了一种基于蒙特卡罗仿真的保障服务时间估算方法。利用国内某大型枢纽机场实际航班保障服务时间数据与本文提出的方法估计保障时间数据估算误差进行分析验证,表明本文提出方法对航班地面保障服务时间估计的可行性和有效性。

基于时间着色Petri网的建筑火灾疏散系统建模与仿真

为缓解建筑火灾疏散时间长且效率低问题,基于时间着色Petri网的理论,针对某建筑的结构特点进行建模并进行性能分析。通过算法计算与分析,合理规划不同类型人员的不同疏散通道选择,并对模型进行时间模拟仿真,提高建筑内人员疏散效率。提出带有建筑火灾疏散因素的管理疏散方法,增加相关的颜色集和时间戳,并在原模型中融入算法计算,模拟火灾疏散时间,并提出不同类别人员疏散引导的方案。达到疏散用时更短、效率更高、伤亡率更低的目标。实验结果表明,相比于其他模型,融入管理疏散算法的时间着色Petri网模型,人员平均疏散时间降低6.9 s,具有较高疏散效率。

基于着色时间Petri网的多组合设备建模技术研究

模块化组合设备(cluster tool)是晶圆制造过程中的一种典型的集成化设备,设备配置的复杂程度由晶圆加工工艺方案决定。针对这一特点,研究了多组合设备(Multi-cluster tool)系统的Petri网建模问题。本文对晶圆加工多组合设备的加工流程进行了分析,提出了一种多组合设备系统的分解方法,并构建了多组合设备系统的着色时间Petri网模型。

基于着色时间Petri网的项目进度制定与优化

着色时间Petri网具有网络图、时间、着色令牌的三重特性,能够充分表达项目进度计划中的工序流程、工序工期以及资源的约束,可为资源约束下进度计划的制定与优化提供更为便捷、有效的方法工具。本文从着色时间Petri网的定义出发,给出了基于着色时间Petri网的项目进度计划描述方法;引入了资源调控层,给出了项目进度执行过程中资源的注入、分配和释放规则,实现了进度计划的仿真优化。

基于Petri网的工业火灾应急响应行动时间分析

为预防石化工业储罐区火灾触发的多米诺效应,首先,构建基于层次着色时间Petri网（HCTPN）的储罐火灾应急响应模型,以库所表示状态或指令,以变迁表示应急响应行动,以托肯的移动表示系统的动态变化;其次,提出5种不同的时间模式,包括时间串行门、时间输出与门、时间输入与门、时间输出或门和时间输入或门,分析该模型的时间性能;最后,以某储罐火灾为例,通过CPN Tools仿真分析应急响应时间,评估多米诺效应发生的概率,并通过讨论2种场景探究应急响应行动的协作对多米诺效应的影响。结果表明：应急行动的并行模式比串行模式更省时间、更能预防多米诺效应;用所构建模型能有效地分析应急响应行动的时间性能。

基于Petri网的机场应急救援预案建模分析

为了提高机场应急能力,得到应急演练时间,利用Petri网可用于描述同步并发事件的特点,构建机场各事故的时间着色网模型,以库所表示救援状态,变迁表示救援行动,托肯的移动表示救援的动态变化;利用初始状态的设置,表示部门是否参与此次救援;利用CPN Tools软件实现预案的多次快速推演,得到救援时间。利用CPN Tools软件结合机场应急预案文本,充分考虑各救援部门之间的协同和先后顺序,并基于这个模型以多个具体救援预案为例说明了这种模型的合理性,用所构建的模型能得到真实合理的应急演练的时间性能。

基于Petri网的项目管理模型研究

项目管理是一类典型的离散并发不确定系统,经典Petri网及其扩展可以很好的对项目工序逻辑关系、时间约束、资源约束、项目执行过程监控等进行可视化建模的同时,提供形式化理论支撑.在综合研究现有Petri网项目管理模型基础上,提出了基于着色时间约束Petri网的项目动态管理模型,并对该模型的变迁激发规则、状态空间、可达性及可调度性进行分析.该模型能够对项目管理中时间约束及资源约束进行建模,为项目动态管理提供可视化、形式化建模工具.

任务关键系统的时间约束验证与最优路径分析

针对任务关键系统工作流中对时间验证不够完善的问题,提出一种新的工作流建模和时间验证方法。基于库所含时间因素的着色时间Petri工作流网,将系统中的任务划分为关键任务和非关键任务,对不满足时间约束的活动进行管理,在完成最终任务的前提下,尽可能多地执行工作流中的非关键任务,从而减少时间资源的浪费。在此基础上,将工作流中活动的时间约束转化为数学约束问题,并运用MATLAB对模型进行分析,最终得出工作流中的最优路径。对军港岸基保障信息系统案例进行分析,结果表明,该方法具有一定的可行性和实用性。

时间约束下任务关键系统的可调度性分析

针对时间约束下工作流可调度性验证和修正策略不完善的问题,提出一种基于时间约束着色Petri网的任务关键系统(MCS)可调度性分析方法。根据系统中任务的性质将其划分为关键任务和非关键任务。对工作流中的活动进行可调度性验证,结合任务类别和时间约束修正不可调度的活动。实例分析结果表明,该方法具有较好的修正性能和运行效果,对时间约束下MCS的描述和建模具有一定应用价值。

基于时间着色Petri网的OpenFlow协议建模研究

介绍了Hierarchy CPN的相关定义,然后对OpenFlow协议进行了基于时间着色CPN建模.在建模过程中,详细考虑了Token Colour的选取与相关变量的定义,并考虑了时间属性,针对建模的性能进行了分析.执行上述模型并进行验证分析,得出变迁发生次数与所需时间基本符合稳态分布这一事实,满足预期的要求.对所构建模型进行自定义查询分析,依据模型活性、死锁、可达性等特性构建相应的抽象路径,用于指导抽象测试例的生成.

基于PC数控实时检测系统建模方法研究

为了解决在基于 PC的数控系统中快速构建实时检测系统的问题 ,采用着色时间网对实时检测系统建模 ,应用着色时间网统一地表达了检测系统在基于 PC数控系统中的时间关系、资源关系和系统的控制策略 。

PDM系统中工作流与过程管理模型的建立

介绍了PDM系统中工作流和过程管理的功能和组件层次,探讨了工作流管理系统的体系结构和工作流过程管理的模型,给出了工作流实现的类模型,研究了工作流和过程管理的关键技术并给出具体的实现方法.将着色时间Petri网引入到PDM的工作流管理系统中,将基于Petri网的并行式工作流模型应用于PDM系统中,用可达图来分析Petri网工作流模型的静态和动态的结构性能,给出了审批流程的着色时间Petri网模型和流程的变迁过程,在最后的实例中说明了工作流管理的具体实现和工作流的执行过程.