基于Petri网的建设工程项目实施阶段工作流建模与仿真

构建一个能够准确表达实施过程系统性、动态性和不确定性的工作流模型是实现建设工程项目实施阶段工作流管理与控制的有效途径。在对建设工程项目实施阶段工作流模型特点分析及工作流概念模型构建的基础上,基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段工作流模型。通过运行该工作流模型,能够获得实施阶段的信息流、资源流、异常处理、持续时间等抽象内容,不仅为实现建设项目实施阶段的工作流管理与控制提供有力的方法支持,同时也是Petri网建模技术在建设工程领域中的应用拓广。借助CPN Tools仿真平台,以一般工业与民用建筑的实施阶段为例进行工作流模型的构建与仿真,验证了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段工作流模型的正确性和有效性。     

基于HTCPN的工程项目群工作流建模与仿真

在工程项目群实施阶段框架模型构建的基础上, 基于分层赋时着色Petri网定义了工程项目群实施阶段工作流模型。借助CPN Tools仿真平台, 以某工程项目群实施阶段为例进行了实例建模与仿真, 验证了基于分层赋时着色Petri网构建工程项目群实施阶段工作流模型的有效性。该工作流模型能够全面、准确地描述项目群复杂系统的实施全过程, 为实现项目群管理中的进度风险分析和流程优化提供技术与方法的支持。     

工程项目工作流的Petri网表示及模型建立

根据工程项目产品实现过程与工作流组成的相似性,将工程项目的微观工作任务分解为基于工作流管理范畴的一个有机活动的操作序列。引入赋时Petri网和着色Petri网分别对项目活动的工期、项目所需的资源等属性进行描述,建立基于赋时着色Petri网的工程项目工作流模型,并分析资源配置规则和资源调用过程,为项目多活动、多任务间的协同管理打下基础。     

报文审批系统的赋时着色PN建模

报文审批系统(RAS)是一种典型的离散事件动态系统,适合用Petri网技术对其进行分析.考虑到传统Petri网具有一些固有的缺陷,文中基于高级Petri网--赋时着色Petri网(TCP-Net)理论,对RAS进行了分析,构造了RAS的赋时着色Petri网模型,给出了颜色转移函数.并且为了使用户能直观地了解当前报文的审批情况,还给出了流程跟踪算法.最终结果可以看出与传统Petri网模型相比,TCP-Net模型的复杂度已大大降低,并且结构简单清晰.     

着色Petri网在科技计划项目管理系统建模中的应用

在深入研究科技计划项目管理业务基础上,鉴于Petri网的特点,提出了利用着色Petri网建模科技计划项目管理系统的方法.分析了着色Petri网适合于系统建模的原因,以项目管理评审环节为例讨论了着色Petri网在建模中的应用,并建立了基于着色Petri网的系统模型.通过对该模型的分析仿真结果表明,该方法是可行和有效的.     

报文审批系统的赋时着色PN建模

报文审批系统(RAS)是一种典型的离散事件动态系统,适合用Petri网技术对其进行分析。考虑到传统Petri网具有一些固有的缺陷,文中基于高级Petri网———赋时着色Petri网(TCP-Net)理论,对RAS进行了分析,构造了RAS的赋时着色Petri网模型,给出了颜色转移函数。并且为了使用户能直观地了解当前报文的审批情况,还给出了流程跟踪算法。最终结果可以看出与传统Petri网模型相比,TCP-Net模型的复杂度已大大降低,并且结构简单清晰。     

面向云计算资源管理的交互仿真平台构建

针对云计算资源管理建模分析的要求,提出了一种应用着色Petri网和Cloudsim的交互仿真平台架构.通过着色Petri网层次化替代变迁构建交互仿真框架,基于CPN Tools的接口规范定义与Java Socket完成接口设计和建立交互控制进程,实现了云计算资源管理CPN逻辑事件模型与Cloudsim物理模型的交互仿真.最后,通过一个简化的云资源管理实例建模仿真和逻辑结构检验,验证了交互仿真平台架构的可行性和实用性.     

基于HTCPN的胃癌诊疗路径建模与应用

为建立随病情发展而变化、满足患者体质和需求的诊疗路径,采用分层赋时着色Petri网(HTCPN)进行胃癌诊疗建模分析.利用Petri网时间分析算法和成本分析算法,对并行方案评估对比,获得最终临床路径.通过模拟不同身体状况、不同需求的患者,自动生成了各阶段诊疗方案,并与真实病历基本吻合,可以为胃癌诊疗提供有效的决策支持.     

基于Petri网航空电气抢修系统建模

讨论了一种基于分层着色Petri网理论建立航空电气抢修系统模型的方法.这种方法是通过引入复杂库所和Petri子网来对原有的电气抢修系统模型进行改造,克服了以往用普通Petri网建模的不足,使模型变得直观、简单,并有利于模型分析和仿真实现.     

CTCS-3行车许可过程形式化建模

针对高铁列车控制系统3级集成中的系统网络通信性能缺乏形式化标准问题,采用着色Petri网,在分析行车许可行为过程的基础上,提出并完成了面向行车许可计算及传输过程的分层着色Petri网系统建模,进一步完成赋时模型优化.通过实验对模型的有效性进行了验证,并进一步讨论了系统通信可靠性及网络延迟对行车的影响,形成等级转换时的通信质量的安全范围,可以为列控系统的设计、联调联试提供支持.     

土壤—植被混合地表红外辐射温度场的耦合建模方法*

目前混合地表温度场的数学模型忽略了地表内部各组分间的热通量交互,致使温度场模拟结果不够准确、真实.针对已有独立求解模型的不足,结合土壤-植被混合地表的材质组成及空间分布特点,建立温度场的耦合求解模型,通过在热平衡方程中引入组分间热通量的交互项,对土壤-植被-大气耦合的能量平衡过程进行描述.实验结果表明,利用耦合模型求解的混合地表的温度场分布和热图像特征与自然地表红外辐射特性的真实分布规律具有更好的一致性,从而验证了温度场耦合建模方法的有效性.     

网格计算资源调度的层次Petri网建模与分析

本文给出了网格计算资源的三层调度方案,并利用层次颜色Petri网对这一调度方案进行了建模与分析。对不同层次的资源调度建立了相应的颜色时延Petri网模型,不同层次的颜色时延Petri网模型可以有不同的行为表现,体现了网格计算资源的异构、自治等特点。给出了层次颜色Petri网的可迭任务图的概念及构造算法,并利用可达任务图,对网格计算资源调度系统的运行状态进行了分析。     

着色时间工作流网任务调度的时间约束分析

为实现工作流管理系统中的任务调度和时间管理,避免流程在多任务运转时产生溢出,提高流程的工作效率。采用不固定时延定义了着色时间Petri网,通过控制任务间的最小时距避免了溢出,并用任务监测器实现了相应的控制策略。以各任务间的时间间隔最小为优化目标,对串行、并行、条件选择和循环四种基本着色时间工作流网进行了时序分析和任务调度,推导出多任务在基本着色时间工作流网调度的数学模型和着色时间工作流网整体运行时间函数的计算公式。最后通过一个审批流程对论述的任务调度方法进行了验证。     

支持并行规划和设计的项目管理模型研究

给出了一个交互式的基于Petri网的项目管理模式,该模型利用Petri网描述并发事件的能力,将整个项目管理模式分解为规划网、监控网、预测网和资源管理网,并给出了Petri网表示的转换、项目监控、资源分配和冲突等问题的解决方法,基于以上模型的系统能较好地解决项目管理中系统的并行规划和设计,是一种比较有效的项目管理模型。     

COMPLEXITY REDUCTION FOR OPTIMIZATION OF DETERMINISTIC TIMED PETRI-NET SCHEDULING BY TRUNCATION

Methods of applying Petri nets to model and analyze scheduling problems, with constraints such as precedence relationships and multiple resource allocation, have been available in the literature. Searching for an optimum schedule can be implemented by combining the branch-and-bound technique with the execution of the timed Petri net. The resulting complexity problem in a large Petri net is handled by a truncation technique such that the original large Petri net is divided into several smaller subnets. The complexity involved in the analysis of each subnet individually is greatly reduced. However, as illustrated in this paper, the schedules for the subnets obtained by treating them separately may not lead to an optimal overall schedule for the original Petri net. To circumvent this problem, algorithms are developed that can be used to search for a proper schedule for each subnet such that the combination of these schedules yields an overall optimum schedule for the original timed Petri net. These algorithms are based on the idea of Petri net execution and branch-and-bound with modification. Finally, the practical application of the timed Petri net truncation technique to scheduling problems in manufacturing systems is illustrated by an example of multirobot task scheduling.     

进路建立过程的时间有色petri网建模与仿真

计算机联锁软件作为计算机联锁系统的核心主控软件,可靠性和安全性需建立在好的安全模型之上,提出了采用时间有色Petri网对进路建立的具体过程进行形式化建模,时间戳可以得知联锁设备的精确动作时刻以及操作持续时间,通过CPN Tools进行编辑和仿真,以VC++6.0为开发环境完成代码编写进行验证,体现时间有色Petri网描述联锁系统逻辑和性能特性的特点,以便在软件开发初期尽早发现系统的设计错误或缺陷,突出采用时间有色Petri网建模的可靠性和安全性。     

Modeling of reconfigurable manufacturing systems based on colored timed object-oriented Petri nets

To cope with the rapid change in manufacturing market requirements, reconfigurable manufacturing systems (RMSs) with the feature of reconfigurability, have to be developed. A model that describes the reconfiguring process of a manufacturing system is developed by applying colored timed object-oriented Petri nets. Based on the main difference between configurations of RMSs and flexible manufacturing systems (FMSs), a modular hierarchical structure of RMS is developed. By the object-oriented method, all the object classes in the RMS model are identified. A macro-place is used to model the aggregation of many processes and a macro-transition is used to link all the related macro-places. Macro-places and macro-transitions are connected with arcs to form a Petri net named a macro-level Petri net so that the control logic of RMS is represented. The macro-level Petri net is refined by hierarchical steps, each step describing these macro-places by more detailed sub macro-places until all the macro-places cannot be divided. Then the characteristics of material flow and time constraints in RMS are modeled by applying colored tokens and associated time-delay attributes. This model integrates object-oriented methods, stepwise refinement ideas and Petri nets together. The RMS activities can be encapsulated and modularized by the proposed method, so that RMS can be easily constructed and investigated by the system developers.