有人机/无人机编队协同任务分配方法

任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol, CNP)和多智能体系统（multi-agent system, MAS）理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型,将任务优先权引入任务分配模型中,可以实现预先任务分配和执行过程中动态任务分配,保证动态环境下编队整体分配效能较优。针对作战想定进行了仿真计算,结果表明,基于CNP和MAS理论的有人机/无人机编队协同任务分配策略具有良好的预先任务分配和实时任务分配效果,能够满足编队作战任务的需要。     

面向应急对地观测任务的多飞艇协同分配方法

应急条件下多飞艇协同任务分配是一个重要而极具前景的研究课题,对提高飞艇观测效能起着至关重要的作用。针对多飞艇协同任务分配问题,设计了一种基于Agent双向招标的改进合同网协同机制,详细解释了双向招标的方法和标值计算的启发式规则。针对应急观测任务的高时效性特点,建立了一个多目标约束满足优化模型,并提出一种针对批量动态任务的快速分配算法--动态自适应协同任务分配算法(dynamical flexible collaborative algorithm,DFCA)。大量模拟实验结果表明,该算法能够在很短的时间内获得较好的任务分配方案,具有较高的任务完成率和权值收益率。     

基于Petri网的城市交通控制混合系统模型

城市道路交通信号控制是典型的混合动态系统,既包含连续状态变量又包含离散状态变量.本文归纳研究了信号控制交叉口群的主要构成元素：交通信号控制、交叉口与道路路段,其中交通信号控制与交叉口两个元素属于离散事件动态系统（DEDS）,而道路路段交通流属于连续时间动态系统（CVDS）.然后,应用混合系统建模理论,分别构筑了交通信号控制的petri网模型、交叉口的petri网模型、道路路段交通流的连续系统模型,以及交叉口petri网模型与路段交通流模型之间的接口.该模型具有既能够进行交通控制信号优化与交通阻塞机理解析应用,又便于计算机软件实现的优点.     

基于随机PETRI网的云计算资源访问策略建模和分析

云计算是通过分发计算资源到大量的分布式计算机,这些计算机可以是远程的计算机或服务器,这就涉及到如何动态获取服务资源的最优方法。而Petri网和进程代数二者都是关注于系统动态行为的形式方法,因此将二者合并,可以对云计算动态获取服务资源进行性能分析,并在此分析基础上,得到资源最优选择方案。首先对云计算模型建立随机petri网模型,并对该随机petri网模型着色。其次,在文献[2]提出的SPA的基础上对该云计算的随机PETRI网模型进行性能分析,并在该基础上对该模型进行改进。最后,由于云计算的云是由多层组成的,则在云计算层次与OSPF以及petri网模型的基础上提出对服务器资源的路由选择,提出针对层次建立本地路由表、区域路由表、全局路由表,从而得到最佳路由选择方案。     

基于ExSpect的复杂离散事件动态系统建模

随着petri理论与应用研究的不断发展，petri网已经成为离散事件动态系统建模和分析的有力工具。采用petri网对复杂离散事件动态系统进行建模和分析，没有一套科学的建模方法指导和有力的软件支持是不可能实现的。介绍了基于Petri网的可执行的规格说明语言Exspect及其软件，提出了基于Exspect的复杂离散事件动态系统建模的方法，并进行了实例研究。     

基于细菌觅食算法的多异构无人机任务规划

针对多无人机任务规划问题, 以细菌觅食算法为基础, 融合遗传算法的交叉变异操作, 进行任务分配。为了提高算法的收敛能力, 动态自适应调节算法的游动步长、繁殖次数和迁徙概率。基于Lyapunov导航向量场和避障向量场构建融合向量场, 模拟真实静态和动态障碍物环境, 在任务分配阶段完成航迹规划; 基于合同网拍卖算法, 进行无人机坠毁后的任务重分配。仿真结果显示, 改进算法满足任务规划需求, 在考虑静态和动态障碍物的环境下, 能够高效的完成多异构无人机的任务分配以及重分配且总代价最小。     

基于合同网机制的分布式协同医疗诊断系统

基于多智能体系统中的合同网协商机制 ,建立了分布式协同医疗诊断专家系统模型 ,提出了多医学专家之间交互协调的方法 .针对分布式协同医疗诊断专家系统 ,详细给出了任务发布信息格式、标书格式、合同格式 .最后通过一个实例说明了专家之间的协商机制 .     

分布式卫星系统协作任务分配模型及优化算法

面向未来分布式卫星系统(DSS)自主协作运行模式,对DSS任务优化分配问题进行了分析和建模.在此基础上给出任务组的概念,并利用集覆盖理论将任务分配问题转化为集覆盖问题.从而引入MAS理论中的合同网协议,以系统完成任务目标的总耗能最少为原则,加入限定卫星可回应子任务数的约束后,提出了一种基于合同网的严格启发式的优化算法对分配模型进行求解.同时,证明了算法搜索结果的上确界;分析了算法的收敛性和时间复杂度.该算法具有分布性,搜索空间缩减快,适合于中小规模的任务分配.     

基于区块链的多无人机协同任务分配方法研究

针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题，提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象，将合同网任务分配算法描述为智能合约，应用区块链共识算法实现系统共识，设计出一种安全高效在线实时任务分配方法。采用Hyperledger Fabric开源软件搭建了仿真实验验证系统，并以典型的海洋常规潜艇搜捕应用场景进行了仿真验证，实验结果证实了该方法的可行性和优越性。     

多Agent协作环境下的任务分配

对多Agent协作环境下的任务分配机制进行了论述。在合同网的分配机制基础上,提出了一种基于合同网的改进机制———任务列表分配机制。该任务分配机制针对多Agent协作工作时面临的突发性事件,能有效地提高系统的实时处理能力和工作效率。以多机器人系统为例,应用任务列表分配机制,解决突发事件下多机器人任务的再次分配问题,满足了多机器人协调工作的实时性要求。实验和理论证明了其机制的优越性。     

基于代价时间Petri网的合同网模型研究

提出一种扩展了价格信息的时间Petri网--代价时间Petri网,并用代价时间Petri网来模拟合同网协商过程,建立虚拟企业的合同加工模型.在合同网协议框架内,利用代价时间Petri网为合同网协议的招标、投标和中标过程进行建模分析,给出了招标要求和Agent在投标和评标决策过程的代价时间Petri网模型,最后利用该模型对盟员企业内部制造过程以及相互之间的协作关系进行了形式化分析和验证.     

正规表达式与恰当终结的标准Petri网

已知一个语言表达式或语言的集合,如何构造产生该语言的Pelri网模型是Petri网语言理论中的一个重要问题.为解决这个问题,引入一种称为恰当终结的标准Petri网模型.研究了恰当终结的标准Petri网语言(无ε-空标注)关于连接算"."、选择(并)运算" "、kleene闭包运算"·"、并行运算"//"的性质,证明了恰当终结的标准Petri网语言与正规语言的等价性,并给出了正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.作为对传统形式语言的有益补充,还给出了带并发算子的正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.     

Agent网及其在军事物流体系绩效评价中的应用

为弥补Agent和Petri网在各自建模中的缺陷,分析了二者现有的几种结合方式,给出Agent网的定义及其运行规则和分析方法。利用Agent网从顶层建立了军事物流体系绩效评价模型,对其逻辑特性和绩效进行了分析。结果表明Agent网能够完整描述体系的逻辑和物理特性,可用于全面分析评价体系的绩效,有效追踪体系执行任务的过程。     

基于合同网的无人机协同目标分配方法

多无人机（UAV）协同目标分配是多无人机协同控制的重要内容之一。针对多无人机协同侦察问题,以提高作战效能,减少侦察代价和任务完成时间为目的进行目标分配,首先建立了目标分配问题的数学模型,在初始分配的基础上,使用基于合同网的目标分配方法,引入负载系数参数,最后通过迭代执行买卖合同与交换合同实现了任务的合理分配。由仿真结果可知,算法能够给出很好的优化效果的分配方案,并有很好的可扩展性。     

各类Petri网语言间的关系

Petri网语言是Petri网理论的重要组成部分,反映了Petri网的模拟能力;同时,Petri网语言也是分析系统行为的重要手段之一,在许多方面得到了应用。对已有的12类Petri网语言,已经给出了它们之间一个粗略的包含关系。在已有关系的基础上,给出了这12种语言类之间一个更详细的包含关系:有的语言类之间是真包含,有的语言类之间是相交但互不包含,因此,能够较详细地刻画出这12类语言间不同的模拟能力;同时,从证明中也可以了解到一些语言类自身的特点。     

随机Petri网在系统可用性分析中的应用

Petri网自1962年提出以来，倍受工业界和学术界的广泛关注。经过几十年的时间，Petri网的理论不断的完善，Petri网在各行业中不断的被应用。本文主要讨论了Petri网在系统可用性分析中的应用。首先从Petri网的基本概念和基本模型出发，讲述了随机Petir网模型（SPN）、广义随机Petri网模型（GSPN）和随机回报网模型（SRN）。然后以冗余备份系统为例，讨论了随机Petri网在系统可用性分析中的应用以及随机Petri网模型的分析。最后讨论与其它建模方法相比，利用随机Petri网来建立系统可用性模型的优点。     

Pet ri 网在物资调运问题中的应用

将Ｐｅｔｒｉ网应用于物资调运问题的建模与仿真。阐述了如何将Ｐｅｔｒｉ网模型同数学规划模型进行相互转化。给出了ＤＳＰＮ仿真器的基本数据结构和算法。     

工程计划的模糊时间Petri网(FTPN)模型

针对工程计划中工序作业时间的不确定性 ,传统网络计划方法缺乏数学表达能力的问题 ,提出了用模糊时间 Petri网 (FTPN)表达工程计划的新模型 .在讨论了工序完工隶属函数之后 ,给出了 FTPN的形式化描述及触发规则 ,依据工程计划的 FTPN建模规则 ,把求取关键路径转化为一个基于代数方程求取 FTPN中特定标识的问题 .算例表明 ,文中所提出的模型既能正确且更加直观的表达工程计划问题 ,又能形式化地描述并计算工程计划问题.     

非确定并发系统设计的Petri网形式化方法

本文首先建立逻辑偏序结构概念，用于刻划非确定系统的功能结构；建立环境结构，用于描述实现系统功能所需的资源及其服务关系；以约束集表示系统应遵守的行为规范，三者合一形成了系统的需求规格说明。基于需求规格说明，分别给出逻辑偏序结构到功能网，功能网及其环境结构到系统结构网的转换算法。按照约束集的规范，结合以往的结果，对系统结构配置适当的初态，施加必要的协调控制装置，最终得到一个功能符合，性能良好，资源分配合理的系统Ｐｅｔｒｉ同模型。     

UML通信图和Petri网转换方法的研究

软件建模是软件开发中的一个重要环节。UML是一种很有效的方法,但由于缺乏形式化的语义,使得其应用受到一定限制。Petri网具有形式化的语义和成熟的分析技术,因此,研究了将UML通信图转换为Petri网的转换规则,还讨论了这个转换的逆转换,以及自动转换程序的必要性及可行性。从而使得在系统建模的早期阶段就可以利用Petri网的各种分析方法对系统模型进行分析验证。