描述离散动态系统的集合标识Petri网:STPNs

基于经典Petri网,进行了标识和语义扩展,定义了集合标识Petri网(Set-TokenSPetriNets,STPNs).在定义STPNs时,构造了携带属性集合的抽象的信息标识,称为集合标识;将大规模个体按照属性层次分组,每组作为一个元素定义在属性集合中,解决了Petri网规模随着标识规模的增大而膨胀的矛盾.在语义上,进行了控制结点、路由结点、通讯弧和结点时间延迟以及针对集合标识的集合运算和结点函数等扩展.STPNs增强了Petri网描述离散事件动态系统(DEDS)的随机特性和控制特性的能力,能够作为用仿真技术研究大规模DEDS的有效建模工具.     

高级Petri网：基于ISO/IEC15909的理解

ISO/IEC15909从构成角度给出了高级Petri网的定义,对其的理解分为结点、扩展、关联矩阵和初始标识四个层次。高级Petri网的本质特征是扩展域D和扩展映射Type,二者的不同取值衍生了着色Petri网、谓词/变迁网和时间Petri网等类型。高级Petri网实际上是＂高层Petri网＂。高级Petri网图形是对库所/变迁网图形的折叠,具体方法是减少图元数量而增加图元信息。高级Petri网图形的结构可概括为＂三类图元及其注释＂。     

基于一类扩展Petri网的机车电路仿真建模及其实现

机车电路仿真建模是开发各种机车电路仿真系统的基础.根据机车电路的特性,在基本Perti网的基础上对变迁作出分类,提出一类扩展的Petri网并给出其关联矩阵和状态转移方程.利用这一类扩展Petri网对东风4B型(DF4B)机车电路进行仿真建模和分析.在此基础上,通过Delphi程序设计语言以及Matlab仿真计算工具实现所建模型,并在实际的仿真系统中得到了应用.     

带监督弧的扩展Petri网模型及其应用研究

Petri网是对分布式系统进行分析和建模的图形化工具,它在系统出现并发、冲突和同步等现象时具有很强的描述模拟能力。提出了一种带监督弧的Petri网扩展模型,引入监督弧使复杂的Petri网模型变得简化,而且有利于Petri网模型的模块化设计。最后研究了带监督弧的Petri网应用并作了相应实验仿真,结果验证了监督弧的有效性。     

基于Petri网的多Agent系统建模的研究

多Agent系统正成为分布式自治系统研究的一个热点,并被大量应用在商业和工业软件系统的开发中.这些系统的复杂性表明急需一种系统建模技术来构造多Agent系统,从而支持可靠的、可维护的和可扩展的系统设计.文中分析了Petri网技术在多Agent系统建模领域的应用背景,对基于Petri网的多Agent系统建模方法进行了分类、分析、比较和评估,指出了目前使用Petri网技术对多Agent系统进行建模存在的问题,并给出了今后的研究方向.     

Petri网共享子网合成活性分析

为解决子系统共享问题,提出了经由Petri网系统共享一种子网构成共享子网合成网的解决方案;给出了一种关于Petri网的从抽象化到精细化描述方法,它是使合成网保持原网性质的一种关键技术.研究了共享子网合成网的性质,提出了共享子网合成网保持有界性和活性的充分条件或充要条件;目前存在的合成方法大多对状态机、标识图或非对称选择网(AC)等进行合成,用于解决资源共享问题,而本文的方法可对一般的Petri网进行合成,解决子系统共享问题.本文的结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径,为Petri网复杂大系统的分析提供重要手段.     

基于对象Petri网的水下对抗系统建模

针对通常的模型不能同时描述水下对抗系统的静态结构和动态过程,而且在层次化、可扩充性等方面也不能满足建模需求的问题,采用对象Petri网建立了水下对抗系统的模型.首先对水下对抗系统进行了分析,划分了系统对象;然后通过抑制弧的应用建立了适用于各个对象的不同工作模式的Petri网模型;最后给出了水下对抗系统的对象Petri网模型并进行了仿真分析,仿真结果与实际过程相符合.该模型不仅可以描述不同形式的水下对抗的静态结构和动态过程,而且具有良好的可重用性.     

基于FTCPN的工作流模型简化规则与线性推理研究

分布式协同工作流系统的建模和时间性能计算是工作流的一个重要研究内容.针对传统的Petri网不能对工作流系统的不同事件和事件的时间性能进行分析和优化的问题,给出了模糊时间着色Petri网(Fuzzy-timing colored Petri Net, FTCPN)的形式化定义,并给出了基于FTCPN的工作流网四种基本组件模型的简化规则及其线性推理.最后,以汽车车身的协同概念设计流程为例,对提出的方法进行了应用和验证.研究表明:模糊时间着色Petri网能全面描述复杂工作流系统的不确定性时间信息和不同事例的工作状态,对丰富分布式工作流系统的建模理论具有一定的参考价值.     

基于UML和Petri网的层次建模分析方法

提出一种新的UML和Petri网结合方式的建模分析方法。该方法采用从上到下的屡次分析方法，用扩展的UML模型对系统组织结构和系统的静态特征进行描述，用扩展的Petri网模型描述和分析系统动态特性，通过转化规则将Petri网模型转化成相应的状态图和序列图，然后集成所有的UML模型，通过Rational Rose等软件来实现代码。最后通过该方法，对一个FMS进行了建模分析。     

论Petri网链路合成

提出了单链路的概念和链路合成网的概念;给出了自由选择网(FC),扩展自由选择网(EFC),强化非对称自由选择网(SAC),扩展强化非对称选择网(ESAC)和非对称选择网(AC)链路合成网为各自相应网的充分条件;提出了链路合成网保持结构活性的条件,按照条件对多个结构活的FC网,EFC网,SAC网,ESAC网,AC网以及一般的Petri网两两进行链路合成,最后可得到结构活的链路合成总网;链路合成的特色是合成条件容易判断,实用性强.研究结果可为Petri网系统合成的静态和动态性质的考察提供有效途径.     

FLUID-BASED SIMULATION APPROACH FOR HIGH VOLUME CONVEYOR TRANSPORTATION SYSTEMS

High volume conveyor systems in distribution centers have very large footprint and can handlelarge volumes and hold thousands of items.Traditional discrete-event cell-based approach to simulatesuch networks becomes computationally challenging.An alternative approach,in which the traffic isrepresented by segments of fluid flow of different density instead of individual packages,is presentedin this paper to address this challenge.The proposed fluid-based simulation approach is developedusing a Hybrid Petri Nets framework.The underlying model is a combination of an extension of aBatches Petri Nets(BPN)and a Stochastic Petri Nets(SPN).The extensions are in the inclusion ofrandom elements and relaxation of certain structural constraints.Some adaptations are also made to fitthe target system modeling.The approach is presented with an example.     

循环取货下基于随机提前期波动压缩的库存优化模型

针对循环取货过程中提前期波动较大及其对企业成本的直接影响, 将总提前期方差增加为决策变量, 并把赶工成本概念引入随机提前期波动(方差)压缩分析, 建立了循环取货下基于随机提前期波动压缩且含车载量约束的多供应商多产品库存模型, 讨论如何合理压缩生产和运输过程中的提前期波动来降低总成本. 结果表明: 企业可以在提前期方差压缩成本与提前期方差过高所带来的库存持有成本和缺货成本之间进行权衡, 通过合理压缩总提前期方差, 有效降低系统总成本, 尤其在车载量小、集货物资单价高且需求量大的情况下成本降低更为显著.     

生产系统Petri网建模与仿真的优化方法

对基本Perti网进行了扩充,包括有色扩展、时间扩展、层次扩展、工作流变量扩展和逻辑变迁的扩展,使之能够对流程活动的核心属性做出描述,从活动的水平和流程结构的角度对系统的性能进行深入研究,并提高现有模型的可重用性。在此基础上,提出了优化的着色赋时Perti网模型,使之能够支持制造企业生产系统流程再造,并提出了一种建立在层次化、模块化和标准化基础上的生产系统建模和仿真方法。这种方法可以将实际系统细化为多个层次的模型,并将生产系统局部作更详细的分析,从而避免了分析整个系统的复杂性。而且,可以通过调整模块和修改模块构造新系统,从而实现生产系统再设计的快速化和柔性化。     

Petri网可扩展性标记语言

PNML(Petri网标记语言)是一种基于XML的Petri网的交换格式.因为可以用PNTD(Petri类型定义符)来定义Petri网的类型,PNML支持任何一种类型的Petri网.PNML主要用来在解决由于不同的Petri网类型而导致的问题.     

两层供应链三级库存系统共同生产补货及协调策略

考虑了一个基于MTS生产方式的制造商和一个销售多种物品的零售商构成的两层供应链, 研究了由制造商原材料、产成品和零售商商品构成的三层库存系统的多物品生产和补货问题． 建立三种生产-补货模型, 研究了供应链上下游企业合作和多物品之间共同生产补货对供应链及其成员的成本的影响. 研究了模型的最优解特性, 给出了搜索算法. 数值仿真实验结果表明: 合作策略下多物品共同生产补货策略总是 使制造商和供应链的总成本最低, 非合作策略下多物品共同生产补货策略总是使零售商总成本最低.最后, 给出一个延迟支付策略, 实现了供应链协调.     

基于元模型的模糊Petri网反向传播学习算法

模糊Petri网是知识表达与并行推理的重要工具,但拓扑为非严格分层的结构。为在不增加虚节点的情况下实现模糊Petri网的反向传播学习,提出模糊Petri网元模型的概念,统一四种基本产生式规则对应的模糊Petri网模型。并建立元模型的结论置信度关于条件置信度的连续映射,给出了正向推理算法。为提高收敛速率,先通过基于回溯策略的反向推理算法,计算元模型结论置信度对条件置信度的梯度函数,最后采用Levenberg-Marquardt算法实现权值优化。     

混杂Petri网在流程工业生产物流建模中的应用

在对某炼油厂生产过程分析研究的基础上，利用混杂Petri网对整个炼油厂的生产物流进行了仿真建模。该模型既包括了离散事件动态系统又包括了连续变量动态系统，更符合生产的实际情况。在该仿真模型的基础上，可以根据不同的优化目标对生产物流进行实时优化。最后介绍了仿真系统的模型框架并对仿真实例进行了说明。     

着色Petri网的结构展开方法

为提升着色Petri网的设计分析与模型检验能力,讨论了着色Petri网的结构化展开技术.以着色Petri网的令牌单元和绑定单元为基元,通过对着色Petri网展开为普通Petri网的等价性证明,提出了基于着色Petri网关联矩阵和标准元语言的展开规则和规范化步骤.研究结果为着色Petri网到普通Petri网的自动转换过程和着色Petri网验证提供了有力支持.     

基于Petri网的直升机反潜仿真

Petri网对具有并行、异步和随机时间的离散事件仿真系统具有很强的可视化描述能力,它可以通过标记在网内的流动揭示系统的动态行为。而直升机反潜过程是一个复杂的离散事件过程,包括了搜索、跟踪、定位和攻击四个阶段,各阶段之间的转换是由各种战术规则和随机战场态势所决定的,具有并行、异步和冲突竞争等特点,采用传统的排队论和决策树方法描述直升机反潜过程非常困难。在建立了描述这些过程的Petri网的基础上,提出了处理并行和竞争变迁的实施原则,实现了直升机反潜过程描述的可视化。