基于层次着色Petri网的物资储配系统调度问题研究

采用层次着色Petri网研究了物资储配系统的调度问题。用首层Petri网给出了系统运行过程的总体宏观描述,在层次Petri网子页中对固定货架子系统、旋转货架子系统、分拣子系统和输送子系统的动态行为进行了详细刻画。在CPN-Tools仿真环境中分析了系统的整体动态特性,给出并验证了系统的总体调度策略。

一种随机着色Petri网及模型的性能分析

针对随机Petri网(SPN)在系统性能分析时,其状态空间随着系统规模增大而指数性增长,造成求解稳定状态概率的复杂性的不足,提出了一种随机着色Petri网(SCPN)。分析了它的有界性和可达性,证明了它同构于一个一维连续时间的马尔可夫链;同时,也分析了随机着色Petri网用于建模和系统性能定量分析的方法。

基于层次着色Petri网的创新能力演化模型及提升路径挖掘

提出以目标需求为导向的个体创新能力提升方法,通过构建培养行为措施集,建立基于层次着色Petri网的创新能力演化模型并提出其生成算法,在此基础上设计一种基于改进蚁群算法的最优提升路径搜索方法,为制定高效、个性化的创新能力培养方案提供技术支持.针对高校教育与市场需求与学生创新能力的供需鸿沟问题,以高校学生创新能力提升为例,进行试验仿真.实验结果证明,该模型适用于复杂演化系统建模,能够大大降低节点空间规模,同时所设计的最优路径搜索算法在收敛性和遍历性两方面都具有较好的性能.

基于随机着色Petri网的应急联动系统(IEMS)建模分析

为了高效利用有限的资源,提高政府对紧急事件的快速反应能力和抗风险能力,并为市民提供更快捷的紧急救助服务,在分析应急联动系统(IEMS)业务流程的基础上,引入随机着色Petri网对系统建模,实现了系统的动态模拟,并针对系统所建模型给出了其性能分析的方法.

基于层次着色Petri网的需求工程过程框架

提出一种基于层次着色Petri网的需求工程过程框架,对软件需求工程过程、需求活动、需求任务及其功能进行了形式化定义,为软件需求工程实现了一个清晰、完整、无二义性的精确描述框架,并为最终产生高质量的软件需求规格说明奠定了坚实的基础,也为软件需求的精化、规约、复用、演化以及需求管理、需求质量控制、度量等提供了严格数学依据。

基于层次着色Petri网的功能需求模型

文中提出用层次着色Petri网和自顶向下、自底向上的结构化方法,对问题需求功能进行分解、组合的形式化模型。将整个系统按照需要实现的功能自顶向下层层分解,直到功能层次分解树中树叶节点的功能可以通过三种基本功能结构实现为止,然后将这些基本功能结构自底向上层层组合,最终完成整个系统需求功能。该模型既有严格的数学基础,又有直观的图形表示,既表示了每一个需求的功能,又表示了父子需求的耦合接口,有利于系统分析人员和用户的理解、交流,为系统的可靠设计、开发提供了精确的形式化模型,减少需求表达的二义性。

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%。

基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法

网构软件由分布的、松耦合的服务按照一定的交互组合而成.由于服务的共享性,通常有多个软件系统请求服务节点上的同一服务.这些外部负载会影响服务进而影响网构软件的性能,因此在研究网构软件的性能时需要将这些外部负载考虑在内.基于上述问题,提出一种基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法.首先构建网构软件的性能模型,它包含一个顶层CPN和若干个子层CPN.顶层CPN建模网构软件的业务处理流程;子层CPN详细建模从请求服务到服务执行完成的过程.服务请求来自网构软件和其它软件系统.然后采用CPN Tools工具通过模型的仿真进行性能分析.最后通过仿真实验研究外部负载对服务进而对网构软件性能的影响.

基于层次着色Petri网的多机协同多目标攻击决策建模

采用层次着色Petri网的方法,在CPN-Tools仿真环境中建立了多机协同多目标攻击决策系统的模型。该方法通过引入颜色和置换变迁,降低了复杂系统Petri网模型复杂度,使模型直观、简单。利用ML元语言在模型中嵌入威胁估计和目标分配的算法函数,使得模型具有根据态势信息进行目标分配决策的能力。分析了模型的动态性质,并给出算例仿真。仿真结果表明了所研究的基于层次着色Petri网的多机协同多目标攻击决策模型的有效性。

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.

基于层次广义随机Petri网的测试性建模新方法

针对目前装备系统采用层次化、模块化设计,维修级别与测试性建模复杂度大大提高的问题,提出一种基于层次广义随机Petri网(HGSPN)的测试性建模方法。将主流模型和广义随机Petri网(GSPN)模型进行对比,阐明主流模型存在的问题,以及选择GSPN模型的原因;对装备进行层次划分,建立分层GSPN模型;系统及其组成元件存在多个故障模式,为区分这些故障模式提出一套完整编码方案;给出可达性算法获取层次相关性矩阵,运用测试性评估数学模型得到各层级的测试性水平,将各层级的测试性信息汇总,得到装备完整的测试性水平。以某型导弹发动机系统为例,建立其HGSPN模型,并对测试性指标进行确定,得到100%的故障检测率和66.7%的故障隔离率,验证了所提建模方法和相应算法的有效性。

导航卫星的随机着色Petri网可靠性模型

导航卫星是全球卫星导航系统的重要组成部分,是实现导航任务的关键。国内外目前关于Petri网的研究大都集中在广域随机Petri网(GSPN)方面,鲜有利用着色Petri网分析评估系统可靠性的研究。本文利用随机着色Petri网(SCPN)建立导航卫星可靠性模型,既能够描述导航卫星信息流变化的处理过程,又能够体现组成部件的可靠性影响,克服了传统可靠性模型不能反映卫星运行的动态行为特性的不足。模型用于导航卫星的可用性分析评估。文中使用GPS可靠性数据对模型算例进行分析评估,仿真结果与GPS性能分析报告可用性数据相符,证明了模型的正确性。

随机着色Petri网在图书馆文献检索系统中的应用

为了提高图书馆各种文献资源的利用效率,为读者提供更快捷的文献检索服务,在分析现有图书馆信息管理系统及影响信息检索效率的各种因素的基础上,引入随机着色Petri网,对图书馆文献检索系统重新建模,实现系统的动态模拟,并针对该检索系统所建模型给出了其性能分析的方法。

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。

基于分层着色Petri网的增强现实装配系统建模

为弥补场景图在增强现实装配应用中的不足,提出一种将层次着色Petri网与图灵机模型结合的方法,建立了增强现实装配环境系统模型。该模型借鉴图灵机的思想,以虚拟手的手势代号及位姿矩阵作为输入,输出具体操作事件更新场景图,记录系统的当前内部状态并根据用户输入给出下一步的操作响应。相对于单一的碰撞检测方法,该方法能更好地满足增强现实装配系统的动态实时响应等性能要求。开发建立了该模型的原型系统,并通过网络状态生成图分析验证了模型实时响应的能力。

层次结构的Petri网

Petri网是一个很好地描述与分析并行系统的模型。但在实际应用中,如果系统过大或较复杂时,会遇到结点数过多的问题。介绍了着色网和几种层次结构的Petri网,包括位置/转移精化网、对象网以及开放网等;分析和比较了这几种模型用以减少结点数和引入层次结构的方法,而且从结构上讨论了它们相互之间的关系。

基于着色Petri网的协调策略建模研究

提出了一种基于着色Petri网 (CPN)的协调策略描述方法 ,在介绍CPN基本构成的基础上 ,对计算机支持的多层次多群体协同工作系统 (CSMMCW )中的协调策略进行了建模 .利用CPN ,对组间和组内协同工作 ,通过建立任务执行工作流和CPN之间的映射关系来准确地描述各种协调策略 .文章举例具体说明了如何建立组内协调策略的CPN模型 ,并对该模型进行了仿真 .仿真结果表明 ,该模型能够有效地描述在协作过程中的动态行为 ,利于分析和验证 ,并且易于实现 .

基于着色Petri网的工作流系统子流调用机制的研究与实现

提出了一种利用弧函数上的绑定变量来实现的子流调用机制,并且以参数映射的方式达到了流程独立性基础上的调用。

基于面向对象层次Petri网的BSS建模方法研究

传统的电信业务支撑系统不能随外部需求的变化而进行相应的功能重组。本文结合业务能力封装的思想提出了一种基于面向对象的层次着色Petri网的业务支撑系统建模方法。该模型首层Petri给出了电信业务运营管理的总体框架,在次层Petri网子页中对综合计费账务系统的动态流程进行了详细的描述,最后以计费子页的Petri网模型为例,说明了如何提高模型的重用性,证明了该模型是可行的并能有效满足重组的要求。

BitTorrent协议的Petri网建模方法研究

BitTorrent协议被大规模文件共享、视频点播等P2P应用所广泛采用,但其交互行为复杂且并发度高,难以构建规模适度的形式模型以支持高效可行的协议功能行为分析。基于着色Petri网提出一种BitTorrent协议分层建模方法,给出协议的着色Petri网层次模型,集成模拟、状态空间分析与模型检验等方法对模型的不同抽象层进行分析,确认协议模型有效性,并验证协议行为满足协议需求。BitTorrent协议的着色Petri网层次模型不但为协议开发提供准确、直观的形式规范说明,而且便于协议行为模拟和协议属性分析,有效缓解大规模系统建模分析过程中存在的状态爆炸问题。