基于着色Petri网实现A星算法的生产调度优化研究

基于着色Petri网对A星算法进行建模,研究生产调度优化问题.利用着色Petri网的理论优势,简化了大规模复杂工艺生产过程的调度模型过于复杂的问题.直接建立A星算法的着色Petri网模型,对于生产调度研究中的跨平台问题给出了一种解决方法.通过着色Petri网仿真模拟软件CPN Tools构建了基于着色Petri网的A星算法实例和生产调度实例.     

分布式数据库并发控制的一个理论模型

本文引进带时间的Petri网,给出分布式数据库中并发控制中的时间标记算法(time stemp)的Petri网形式描述,并利用带时间的Petri网理论分析和验证时间标记法的有关性质。     

针对软件中2路并发行为完全覆盖的测试方法

针对软件中2路并发行为的测试序列生成方法,提出一种基于面向测试着色Petri网（testing-oriented colored Petri net, ToCPN)。根据被测软件系统需求构建ToCPN模型,即系统模型,并将待测行为采用着色Petri网（colored Petri net, CPN)进行描述,形成待测行为模型;提出待测行为模型到系统模型的状态投影算法、针对极大状态结点和极小状态结点的状态匹配算法及一系列路径搜索算法,基于以上算法构建出针对2路并发行为的测试序列生成方法。该方法针对待测行为自动生成测试序列,对待测行为所在的2路并发行为的全部执行组合实现完全覆盖且不存在任何冗余,一定程度上解决了软件测试中的状态爆炸问题。对上述算法的有效性提供了证明,并结合测试实践,分析说明了该方法具备明显强于随机漫步（random walk)等其他方法的效果。     

利用着色Petri网检测小灵通双振铃与游子归家的话务循环问题

提出了一种可在建模和仿真阶段进行业务冲突检测的着色Petri网模型,为了克服Petri网的状态爆炸问题,引入了使用实例驱动法,即以引发序列仿真系统的典型行为,有针对性地检测业务冲突的发生.最后,以一个真实的案例说明模型的应用.本方法适用于着色Petri网的仿真工具CPN Tools.     

多卫星—地面站系统的Petri网模型研究

提出一种新的扩展Petri网模型——时间约束着色Petri网,并对其进行了研究。然后,在对多卫星——地面站系统中的服务类型、资源类型及性能、设备调度规则等进行分析的基础上,建立了多卫星——地面站设备调度的时间约束着色Petri网模型,为整个星地系统的动态性能分析、设备配置方案优化提供了方法途径。     

基于着色Petri网测试用例的自动生成

针对基于UML的面向对象程序设计方法及着色Petri网的特点,提出了一种基于着色Petri网的测试用例生成方法,该方法将UML的时序图描述转化为着色Petri网的形式化描述,通过深度优先遍历着色Petri网找出系统的测试路径,对给出的测试数据采用爬山法进行测试用例的选择,最后,根据路径覆盖的原则产生完整的测试用例．     

基于Petri网与动态加权启发策略的FMS调度优化

为解决基于Petri网的柔性制造系统(FMS)调度方法搜索效率不高的问题,提出了一种调度优化算法。采用了改进的最优节点选择方法来提高算法节点搜索能力;在算法搜索进程中使用了动态加权启发函数,以保证最终找到某种最佳或较满意的调度结果;使用了启发式A*算法与深度优先算法相结合的方法以加快算法的收敛速度。这些策略减小了算法在Petri网可达图中节点的搜索范围,加快了算法的收敛速度,并且保证了调度结果质量的可控性。最后仿真结果证明了方法的有效性。     

部分可观时间Petri网故障的贝叶斯诊断

针对双组元推进系统中环境复杂且部分关键信息无法通过传感器获取,提出基于部分可观时间Petri网故障诊断性的贝叶斯估计方法。研究了基于部分可观时间Petri网的双组元推进系统故障诊断性的贝叶斯估计问题。系统过程的变迁分为可观和不可观,结合变迁触发关系和变迁时间信息,建立Petri网模型的状态类图。遍历所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径,对于诊断结果为可能故障系统,建立故障变迁对应的贝叶斯Petri网模型,将不可观变迁设置为贝叶斯变迁,根据可观变迁触发状态估计不可观变迁触发概率,进一步判断系统故障状态。最后,建立了基于部分可观Petri网的整体推进系统模块,通过仿真实验验证了算法的有效性。     

Petri网的遗传算法在Job-Shop问题中的应用研究

提出了一种基于扩展时间Petri网（ETPN）的单亲遗传算法,并利用该算法对Job-Shop调度问题进行了求解．首先定义一种扩展时间Petri网,然后利用定义的扩展时间Petri网对Job-Shop调度问题进行建模,最后应用单亲遗传算法对模型进行优化调度．通过实例证明了该建模方法和优化算法的有效性和正确性．     

基于着色Petri网的语义Web服务组合形式化验证

为了对语义Web服务组合进行形式化验证,提出一种语义Web服务组合模型到着色Petri网组合模型的转换方法,定义了语义Web服务着色Petri网(SWS-net)。转换后的模型不仅能清晰表示服务组合中各子过程之间的逻辑关系,而且能用着色Petri网的形式化方法进行服务组合正确性验证。给出了组合服务的语义一致性验证算法,最后以一个协同设计过程为例对组合服务流程进行仿真验证并在工作流引擎中部署执行。仿真及执行结果表明,服务组合后的流程无死锁并且能够顺利执行。     

一种基于CPN的协议测试序列生成方法

针对状态空间规模较大的协议,提出了一种基于着色Petri网CPN(ｃolored ｐetri ｎet)、面向属性的协议一致性测试序列生成方法。 首先, 构建被测协议规范的CPN模型, 即协议模型, 并将被测协议的若干功能属性采用CPN进行形式描述, 形成属性模型。 提出了属性模型到协议模型的状态投影算法、模型状态空间的路径匹配算法和搜索算法, 基于这些算法给出了一种完整的基于属性的测试序列生成方法。 该方法不但可以有效避免协议规模庞大所导致的状态爆炸问题, 而且还对测试中的PCO库所进行了特殊标识, 完成测试序列中可观察元素的自动提取处理, 使得处理后的测试序列可直接用于协议实际测试过程。 为有效验证所提测试序列生成方法的可行性, 开发了一套实现该方法的软件, 并应用于HMIPv6协议的实际测试过程中。实践表明, 这套软件可以对较为复杂的协议一致性测试过程提供强有力的支持。     

基于PPTL的着色Petri网的模型检测方法

为了提高着色Petri网的描述及验证能力,提出了一种基于投影命题时序逻辑的着色Petri网的模型检测方法。通过构建投影命题时序逻辑公式的否定形式等价的Buchi自动机,将它与着色Petri网的可达图相积,通过检测检测乘积图的可接受语言是否为空,从而判断用时序逻辑公式描述的系统性质是否满足。利用投影命题时序逻辑公式具有更强的表达力,可以有效地提高着色Petri网系统的描述及验证能力。     

基于Petri网的Web服务组合分析方法

为提高Web服务组合的运行效率,提出了基于有色Petri网的Web服务组合网系统概念,用于Web服务组合的建模和性能分析.以电子资源跨库查询过程为实例,构建实例的理想模型和缓存限制模型.模型支持Web服务组合协调节点间的网络延迟、数据依赖、控制依赖等因素.基于CPN Tools仿真平台,验证了模型的正确性,并在仿真实验中监测了查询延迟、查询成功率、缓存占用率等指标.结果表明,实施缓存限制策略前后,分布式模型比集中式模型均有更好的性能.     

一个多媒体数据库系统的时间同步控制机制

对象合成Ｐｅｔｒｉ网可方便地描述多媒体对象的时间同步关系,在讨论多媒体数据加的时间同步问题后,给出可用于多媒体数据中对象同步关系的描述与控制的一个具体的实现方案。它涉及三方面内容：（１）如何对象合成Ｐｅｔｒｉ网描述多媒体库中对象间的时间同步关系;（２）给出存话合成对象Ｐｅｔｒｉ网的数据结构;（３）给出按Ｐｅｔｒｉ网所描述的同步关系演示及多媒体对象的展示算法。     

基于映射方法的柔性制造系统建模及仿真程序设计

介绍了基于映射思想的柔性制造系统(FMS)的着色Petri网建模及仿真程序的设计方法.根据FMS硬件系统的组成,将FMS硬件单元分为五大设备类;各类信息及信息传递分别映射为相应的Petri网的库所、变迁状态;包含不同信息类型的库所、变迁映射为仿真程序的数据成员及成员函数.采用这种映射机制对FMS系统的建模容易理解、易于实现,且能使仿真程序的编制更加方便.该方法使得对复杂的柔性制造系统的分析和设计变得更加清晰、直观.     

基于OPN模型的装备维修保障系统动态性能仿真

为克服用数学方法分析装备维修保障系统的OPN(Object-oriented Petri Net) 模型数量庞大和结构复杂的问题,提出了用CPN(Colored Petri Net) tools 仿真软件分析装备维修保障系统的OPN模型,成功地构建了对装备维修保障系统OPN模型的CPN仿真模型,并用CPN tools对装备维修保障系统的OPN模型进行动态性能仿真。结果表明,用该方法分析装备维修保障系统的OPN模型动态特性是合理可行的,无任何冲突和死锁现象。     

基于CGSPN的医疗卫生应急动员系统的建模与分析

给出了山西省医疗卫生应急动员的过程和CGSPN的定义及其稳态概率的计算方法，并用CGSPN对山西省医疗卫生应急动员进行了建模，给出评价其性能的方法。     

UML图转有色Petri网图文法

为解决由于UML(Unified Modeling Language)缺少精准的语义表达,使其在系统建模过程中不能给出形式化的验证和分析的问题,提出了UML模型转Petri网模型的图文法,利用Petri网的分析验证技术,实现了对UML模型的正确性验证.在设计阶段即发现系统的缺陷,从而减少软件开发后期发现设计的错误而带来...     

基于约束程序的变迁约束可达问题判定研究

在分析各种可达分析方法求解变迁约束可达问题不足的基础上,采用约束程序的办法,针对变迁约束进行约束模型构造和算法研究.该约束模型构造的算法充分利用了T_向量提供的信息,对可达图进行展望搜索,实例验证表明,算法在多Token、多并发、大最大步集的情况下,将大大减少对不相关分支的搜索,并使变量(解)快速逼近于T_向量U.