时间约束工作流的可调度性分析

提出一种时间约束工作流的可调度性分析方法。针对时间约束Petri网（Timing Constraint Petri Nets,TCPN）为普通Petri网无法建模多参与资源的不足,给出了扩展的时间约束Petri网（w-TCPN）的定义;结合w-TCPN的拓扑结构,从模型和实例两个层次,给出了w-TCPN变迁可调度的判定定理;提出了时间约束的调整策略。w-TCPN的研究使得时间约束工作流的建模和可调度性分析更加合理。     

TCPN的组合可调度分析

时间约束Petri网(Timing Constraints Petri nets,简称TCPNs)是一类重要的时间Petri网系统.针对TCPNs中变迁可调度原始语义的不足,本文对相关定义重新定义,丰富并完善了TPCNs理论.本文首先给出了新的针对单个变迁或变迁序列的可调度分析策略.如果一个特定的变迁序列是可调度的,则相应的活动序列也同样可以顺利地完成自身的执行;否则,不可调度的变迁需要调整自己的时间约束;然后提出了组合式的可调度分析策略以分析复杂变迁序列,最后提出时序一致性的概念.     

TCPN的变迁弱规则特有的调度可达决策区域及算法

针对时间限制Petri网(TCPN)采用的变迁弱激活规则和基于TCPN的动态标记, 引入变迁的调度延时决策变量和决策空间概念刻画TCPN的状态可达可调度规律.这些概 念及其算法揭示了TCPN网的并发分布式动态调度特征.特别是变迁弱规则固有的容许含 有失败变迁的并行分布式调度问题,描述了涉及具有有效期的可释放资源类实时系统的特殊 调度问题及其规律.     

时间约束Petri网的状态可达及可调度分析算法

时间约束Petri网是具有广义时间约束的一类Petri网。时间约束的引入使TCPN’s的演化与系统每一时刻的状态密切相关,导致网的动态复杂性。目前有关TCPN’s状态可达性的研究仅局限于一些较简单的网,该文通过对TCPN’s的进一步研究,给出了更一般的可达性分析方法及变迁可调度决策算法,并讨论了含冲突结构的TCPN’s的可调度分析。     

TCPN 的可调度性及调度区间的约束分析

时间约束Petri网（TCPN）通过引入时间因素，增强了对网的时间约束的描述能力。但由于TCPN网拓扑结构的多样性以及时间约束的复杂性，使得网的可调度性及调度区间的分析十分困难，针对常见的如顺序，并发，同步，冲突等拓扑结构，对变迁的可成功调度与否以及影响调度区间的约束条件进行了分析和研究，简化了TCPN网的可达性与可调度性的分析方法。     

基于TCPN的协同设计过程资源约束可调度性分析

设计资源的有限性和设计活动的并发性会导致产品协同设计过程中的资源冲突.针对具有时间属性的产品协同设计过程资源约束的可调度性问题,采用时间约束Petri网理论提出一种产品协同设计过程资源约束网模型,定义了具有单一资源库所输入和多个资源库所输入的设计活动变迁的可调度性概念及其判定规则.把协同设计的资源约束可调度性划分为弱可调度和强可调度2类,通过引入变迁序列的token到达资源库所时间上下界的概念,给出了产品协同设计过程资源约束的可调度性规则及算法.最后通过一个链式输送机传动系统的协同设计资源约束模型,验证了文中方法的有效性.     

时间约束Petri网的可调度性分析研究

1 引言时间约束Petri网(Timing Constraint PetriNets,TCPN’s)是具有广义时间约束的Petri网,它综合了时间Petri网)(Time Petri Nets)和赋时Petri网(Timed Petri Nets)的共同特点,具有经典Petri网的理论基础和额外的时间约束能力。在实时系统建模中,它可对其它与时间有关的Petri网所不能描述的冲突结构进行建模和分析。TCPN’s使用弱触发规则,即:使能的变迁可触发也可不触发,完全由调度者决     

一种扩展了价格信息的时间Petri网

性能和成本分析是业务流程建模的主要目的,扩展了时间信息的Petri网能够有效地进行性能分析,但是对成本分析却无能为力.提出一种扩展了价格信息的时间Petri网--价格时间Petri网.首先为时间变迁扩展价格参数,并使用价格时间变迁系统给出价格时间Petri网的语义;然后提出计价状态类的概念,并证明为状态类扩展累积成本的合理性和完备性;进而给出一种算法来证明有界价格时间Petri网的最小成本可达问题是可判定的;最后给出一个应用例子并得出结论:为时间Petri网扩展价格信息并将其应用于业务流程管理领域是可行的.     

基于人工鱼群算法的混杂FMS优化调度

针对已有的调度方法难以找到混杂柔性制造系统调度全局最优解的问题,根据一阶混杂Petri网模型提出了一种基于人工鱼群算法的混杂柔性制造系统调度方法.利用混杂Petri网不变行为状态序列与时间序列的对应关系把寻找最优解转换成寻找最优时间序列.首先给出了合法时间序列的定义及其基于人工鱼群算法的判定方法;然后给出了最优时间序列求解的人工鱼群算法,同时提出基于最优解视野变异的人工鱼群算法以解决多次优化过程中只会得到某个局部最优解的问题.最后基于这些算法给出混杂柔性制造系统的最优调度求解方法.实验结果表明所提出方法正确有效.     

一种改进的RM可调度性判定算法

固定优先级任务可调度性判定是实时系统调度理论研究的核心问题之一.目前已有的各种判定方法可归结为两大类:多项式时间调度判定和确切性判定.多项式时间调度判定通常采用调度充分条件来进行,为此,许多理想条件下基于RM(rate monotonic)调度算法的CPU利用率最小上界被提了出来.确切性判定利用RM调度的充要条件,保证任何任务集均可被判定,并且判定结果是确切的.但是由于时间复杂度较差,确切性判定方法难以实现在线分析.提出了一种改进的RM可调度性判定方法(improved schedulability test algorithm,简称ISTA).首先介绍了任务调度空间这一概念,并提出了二叉树表示,然后进一步提出了相关的剪枝理论.在此基础上,研究了任务之间可调度性的相关性及其对判定任务集可调度性的影响,提出并证明了相关的定理.最后基于提出的定理,给出了一种改进的伪多项式时间可调度性判定算法,并与已有的判定方法进行了比较.仿真结果表明,该算法平均性能作为任务集内任务个数的函数具有显著提高.     

时间约束Petri网的可达性分析研究

时间约束Ｐｅｔｒｉ风是具有广义时间约束的一类Ｐｅｔｒｉ网。目前有关ＴＣＰＮ状态可达性的研究仅局限于一些较简单的网,本文通过对ＴＣＰＮ的进一步研究,给出了更一般的状态可达性分析方法,并讨论了一般拓扑结构ＴＣＰＮ的可调度分析。     

TCPN的状态可达及可调度决策空间算法

Ｔｓａｉ等提出了时间限制Ｐｅｔｒｉ，并讨论了变迁可激活，可调度规律及其计算公式。然而，由于网拓扑和动态的复杂性，某些概念的逻辑关系及公式有矛盾。本文通过引入调度决策变量，动态标记准确地刻画调度规律，修正澄清了Ｔｓａｉ文中的问题，完善了ＴＣＰＮ的调度分析。另外，讨论了ＴＣＰＮ沿含有失败变迁激活路径的调度问题。     

基于链表遍历模式的TCPN映射算法研究

对业务流程的建模分析是建立在工作流网的理论模型上的,因此需要合适的算法将建模工具中用户建立的有向图映射到工作流网.针对经典Petri网的一些固有缺陷,对其在颜色、时间上进行了扩展,给出了赋时着色Petri网定义,并提出了一种基于链表遍历方式的业务流程到工作流网的映射算法.重点研究了工作流模型基本控制结构的映射规则及其相关证明,并给出了该算法的具体实例.     

混合语义时间Petri网的特征条件及时间性质

针对时间Petri网现有强、弱语义模型在调度分析上存在的缺陷以及凝练调度一致性问题和调度时限性问题,提出混合语义模型解决方案,并给出混合语义模型的特征条件,比较混合语义模型与强、弱语义模型的时间互模拟能力,证明混合语义模型的正确性和时间行为的不可替代性。     

基于时间约束Petri网的工作流可调度性分析

引入时间参数控制工作流高效执行是工作流技术研究的重要内容之一。在工作流的Petri网模型中引入时间参数,不仅可以对工作流中的活动进行时间约束,而且能建立相应的工作流时间约束Petri网模型。文中在分析该模型的时间约束和可调度性的基础上,提出了对工作流可调度性分析验证方法及其相应的算法,最后通过一个实例说明了分析验证的过程。     

Compositional schedulability analysis of real-time systems using time Petri nets

This paper presents an approach to the schedulability analysis of real-time systems modeled in time Petri nets by separating timing properties from other behavioral properties. The analysis of behavioral properties is conducted based on the reachability graph of the underlying Petri net, whereas timing constraints are checked in terms of absolute and relative firing domains. If a specific task execution is schedulable, we calculate the time span of the task execution, and pinpoint nonschedulable transitions to help adjust timing constraints. A technique for compositional timing analysis is also proposed to deal with complex task sequences, which not only improves efficiency but also facilitates the discussion of the reachability issue with regard to schedulability. We identified a class of well-structured time Petri nets such that their reachability can be easily analyzed.     

Timing constraint Petri nets and their application toschedulability analysis of real-time system specifications

We present timing constraint Petri nets (or TCPN's for short) and describe how to use them to model a real-time system specification and determine whether the specification is schedulable with respect to imposed timing constraints. The strength of TCPN's over other time-related Petri nets is in the modeling and analysis of conflict structures. Schedulability analysis is conducted in three steps: specification modeling, reachability simulation, and timing analysis. First, we model a real-time system by transforming its system specification along with its imposed timing constraints into a TCPN; we call this net N_s. Then we simulate the reachability of N_s to verify whether a marking, M_n, is reachable from an initial marking, M_o. It is important to note that a reachable marking in Petri nets is not necessarily reachable in TCPN's due to the imposed timing constraints, Therefore, in the timing analysis step, a reachable marking M_n, found in the reachability simulation step is analyzed to verify whether M_n, is reachable with the timing constraints. M_n is said to be reachable in the TCPN's if and only if we can find at least one firing sequence σ so that all transitions in σ are strongly schedulable with respect to M_o under the timing constraints. If such M_n can be found, then we can assert that the specification is schedulable under the imposed timing constraints, otherwise the system specification needs to be modified or the timing constraints need to be relaxed. We also present a synthesis method for determining the best approximation of the earliest fire beginning time (EFBT) and the latest fire ending time (LFET) of each strongly schedulable transition