井下机车运输调度的资源分配模型及无死锁优化调度

对井下机车运输系统进行无死锁调度和性能优化, 首先, 建立三种不同调度策略下的资源分配Petri网模型, 设计对应调度策略下无死锁标识的最大边界设置算法, 证明了调度策略在最大标识边界设置下的无死锁性. 然后, 以最小化时耗和能耗为优化目标, 利用遗传算法, 采用变迁标号的自然编码方式, 通过检查变迁的引发条件检测染色体的可行性, 修复不可行的染色体使其对应的调度满足资源约束, 从而保证了算法所利用的所有染色体均可对应系统的可行调度, 最后进行实例仿真. 设计的无死锁调度的最大标识边界设置算法和遗传算法为井下机车的运输调度提供了可靠的理论基础.     

半导体制造系统改进Petri网模型的建立及优化调度

为了更有效优化半导体制造系统生产资源调度,提出了基于分层着色时间Petri网模型的分时段优化调度方案.通过增强基本Petri网的描述能力和引入分层Petri网的思想,根据半导体制造系统的结构建立其改进Petri网模型-分层着色时间Petri网模型,并在模型中引入调度库所将调度算法嵌入到模型中,该模型能有效地克服基本Petri网模型规模膨胀的缺陷;同时将每一生产周期分成若干时间段,利用遗传算法来寻找各时间段内调度规则组合来优化半导体制造系统的动态性能,实现分时段优化调度,编码时, 根据机器组的利用率来选择部分机器组为瓶颈机器组,重点调度瓶颈机器组, 提高算法的搜索效率;仿真实验结果验证了该调度方案的优越性.     

基于Petri网的并发系统控制器设计

针对并发系统的死锁现象,通过原系统Petri网模型的状态可达图和行为规范,产生目标系统的可达图,进一步生成控制器的Petri网模型。同此为这类问题的控制器Petri网模型的生成提供一条有效途径。     

基于Petri网的原油处理生产作业计划油罐动态分配分析

石化炼油企业采用递阶方法进行调度,以使短期调度方法在生产运作中切实可行.在上层,企业根据市场需求产生一个目标炼油计划.在下层,企业得到一个详细调度以实现目标炼油计划.在这个过程中,如何动态分配油罐将起到至关重要的作用,同时也是生产运作中的难题.为了解决这个难题,建立Petri网模型描述原油处理生产过程的行为特征.基于该模型,分析了油罐分配对目标炼油计划可实现性的影响,鉴别出那些使系统进入不可行状态的操作,并对其进行调整.这样,通过避免这样的不可行操作而提出一种实现目标炼油计划的油罐动态分配方法.最后,用一个工业实例验证了提出的方法的应用.     

一类模糊Petri网的动态特性及应用

提出一类新的模糊Petri网,讨论了其可达性问题,其特点是一方面保持适度的不确定性,以便于分析,另一方面又可作为许多实际问题的模型.最后给出求解知识表示与推理的问题的例子.     

基于Petri网模型的柔性制造系统优化调度

柔性制造系统（flexible manufacturing system, FMS）调度问题属于NP难题, 针对该问题利用赋时库所Petri网（timed place Petri net, TPPN）对FMS进行建模, 在此基础上, 提出了利用改进的嵌套分区（nested partitions, NP）算法对建立的TPPN模型进行优化调度. 采用来自半导体制造的末端测试系统 数据做数值试验, 结果表明, 基于TPPN模型的改进嵌套分区优化调度算法较其它常用算法具有更 好的平衡指数, 可有效降低最大完工时间.     

面向协同设计的任务调度问题研究

针对协同设计任务调度存在的问题,综合考虑了协作项目间、任务间及任务自身的具体因素和约束,在建立设计任务网络图的基础上,提出了一种以"任务优先系数"为指标的可并行执行任务集内任务的执行调度算法.综合考虑协同设计过程中的诸多动态、不确定性及非量化等因素,基于均衡一适度原则建立了任务到团队成员分配的扩展数学模型,并利用匈牙利算法进行求解.研究表明,该方法能有效对复杂产品的协同设计流程进行规划,且简单易用.     

一种求解资源受限工程调度问题的遗传算法

针对资源受限工程调度问题的特点，设计了一种改进的遗传算法，对算法的编码方式和解码规则，适值函数，遗传算法、初始种群的产生方法进行了详细的说明，利用被普遍应用的标准问题对该算法进行了大量的测试，分析了算法参数和问题参数对算法效果的影响，取得了令人满意的结果。     

基于颜色Petri网的多agent动态调度建模与分析

多agent系统是一个典型的分布式系统,其任务调度策略的性能对于整个系统的性能有重要的影响。调度策略研究领域中一个重要问题是如何动态可视化地呈现调度过程。颜色Petri网结合了Petri网和高级程序语言的优点,拥有严格的数学理论基础,能够对分布式系统进行图形化的模拟。提出了一种基于层次颜色Petri网的多agent调度过程建模方法,该方法对多agent任务处理的全过程进行了建模,模型中通过不同角色的agent对任务进行动态分解和调度,利用Petri网仿真工具,能够在调度过程中考察所提出的调度策略与已有调度策略相比所具有的优点,而且通过对调度简化模型的状态空间进行分析,证明了调度策略的正确性和合理性。目前这种基于Petri网的形式化的可视仿真方法和模型评价方法是其它验证方法难以实现的。     

并行测试中死锁避免的设计与仿真

设计了一个双通道运算放大器芯片SD358D的并行测试仿真实例。实例中应用USB数据采集卡和HPVEE软件组成的虚拟仪器对两路放大器的三个指标进行并行测试。由于两个测试任务共享仪器资源,容易发生死锁。为了解决并行测试中的死锁问题,首先为并行测试建立Petri网模型,模型中的变迁发射序列与系统任务调度路径一一对应,利用遗传算法搜索模型中无死锁的序列,然后控制系统按照这些无死锁的路径调度测试任务,就可以有效避免死锁的发生。最后通过实验结果,验证了该方法的正确性。     

计算一类递归方程的增广Petri网模型

递归方程的计算一直是一个较为复杂的问题,为更好的解决这一问题,建立各种模型是十分必要的.斐波那契数列是一个著名的递归方程,在这个方程的基础上,针对同类的递归方程建立了增广Petri网模型,并对模型的运行进行了分析.     

一种基于Petri网的序列密码加密方案

提出了一种基于Petri网的序列密码加密方案。这种方案的基本要领是用唯一可达向量无界Petri网来产生密钥序列。产生密钥序列的计算量是明文长度的线性函数。这样产生的密钥序列是没有周期性的,也不会出现大的游程。只要每次加密时选用不同的初始标识,这种密码系统是一次一密的。由于初始标识可以以赋值的形式同密文一起传送,密钥传送十分方便。     

具有2-空间缓冲模块的多组合设备的优化调度

随着半导体晶圆生产加工变得越来越复杂,多组合设备也越来越频繁的被采用.多组合设备的调度关键在于怎么协调好相邻机械手的操作.针对拥有2-空间缓冲模块的单臂多组合设备,同时它的瓶颈设备被假设为处于加工-边界,首先运用面向资源的Petri Net对系统进行建模,然后在分析系统调度特性的基础上提出了此多组合设备的周期时间一定可以达到下界,并给出了有效的调度算法.最后,用实例证明了该调度方法的可操作性.     

一种基于S-粗集的实时调度建模方法

基于S-粗集理论(Singular roush sets)提出了一种车间作业实时调度建模方法.在动态加工环境下,考虑有工件加工完成、工件到期时间改变和急加工工件到来等实时事件发生,研究了实时调度窗口工件的再选择与再调度问题,建立了基于S-粗集的车间作业实时粗调度模型,把S-粗集理论成功地应用于实时调度领城.仿真算例表明,利用该方法不仅能适应动态的工件加工环境,减小调度问题的求解规模,而且能够减少动态再调度次数.     

煤矿首采面开工进度计划的智能优化

运用智能优化算法中的遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)和改进粒子群算法(MPSO)在网络图优化的基础上分别对平安五矿己二采区首采面开工的进度计划进行二次优化控制,其结果能够为煤矿相关管理和施工人员提供决策依据.整个优化过程包括两个部分: 其一是在原计划基础上,通过计划评审法(PERT)得到己二采区首采面各个工序的时间参数和相应的网络图;其二是在网络图的基础上, 以净现值NPV (Net present value)最大化作为进度安排目标, 以各工序的开工日期为决策变量,以各工序之间的先后顺序和时间关系为约束,分别用GA、PSO和MPSO进行二次优化. 结果表明:MPSO要优于GA和PSO并且优化后净现值比原计划多1497.4万元.     

面向成像卫星组网的群任务规划方法研究

本文基于提高用户任务需求的处理能力,探索可共享卫星资源组网卫星协同的群规划方法.研究中不仅考虑了一些部门存在特有的任务规划需求,还考虑到一些重要部门有卫星资源或者经申请有允许规划的卫星资源. 分析了群规划的模式需求及提出群规划框架;针对分层规划与可共享的资源服务,建立群规划多目标优化模型;针对任务规划这一高维离散组合优化问题,借鉴蚁群算法的快速收敛和遗传算法的强知识表示能力,阐述组合高低阶知识表示的改进遗传求解算法. 仿真实验验证了本文规划模型与求解算法的有效性.     

An extraction algorithm for a set of elementary siphons based on mixed-integer programming

Elementary siphons are useful in the development of a deadlock prevention policy for a discrete event system modeled with Petri nets.This paper proposes an algorithm to iteratively extract a set of elementary siphons in a class of Petri nets,called system of simple sequential processes with resources (S~3PR).At each iteration,by a mixed-integer programming(MIP) method,the proposed algorithm finds a maximal unmarked siphon,classifies the places in it,extracts an elementary siphon from the classified places,and adds a new constraint in order to extract the next elementary siphon.This algorithm iteratively executes until no new unmarked siphons can be found.It finally obtains a unique set of elementary siphons and avoids a complete siphon enumeration.A theoretical analysis and examples are given to demonstrate its efficiency and practical potentials.     

缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备的建模与调度

在半导体制造中,多组合设备被广泛应用于晶圆加工.对于缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备,当机械手的移动时间远远小于晶圆加工时间时,它是否存在一个1-晶圆最优周期调度仍是个有待解决的问题.针对此问题,本文首先运用Petri网对系统进行建模,经过对单组合设备调度和相邻设备协调运作的分析,证明系统的1-晶圆周期达到下界值时总是可调度的,并给出相应的调度算法.最后通过实例验证了算法的有效性以及实用性.     

基于混合Petri网建模的纺织生产调度研究

针对纺织生产调度兼有连续性和离散性的特点,选择混合Petri网(HPN)作为建模工具,为其生产过程建立模型,将纺织生产的各加工工序使用统一的形式进行描述。在此模型基础上,根据满足交货期前提下的成本最低原则,综合考虑制造成本、拖期罚款和库存保管等因素,使用数学规划方法对纺织生产调度问题进行优化求解。最后使用纺织生产中的实际数据进行仿真,求得最优调度,验证了该方法的有效性。     

用于实现异步通信的一种模块化Petri网

在（TS）＊SM结构活性充要条件的基础上,首先找到一种构造活的初始标识的方法并证明它的正确性。在此基础上,考虑了使用请求/应答机制（Request/Response mechanism）进行通信的网系统子类Request/Response（TS）＊SM的正确性规范以及无死锁性条件,并将其推广到更大的子类Recursively Request/Response（TS）＊SM。