混合语义时间Petri 网模型

提出了时间Petri网的混合语义模型,通过在变迁及其非冲突变迁集的最小上界处设置强制实施点,排除冲突变迁对变迁可实施性的影响,达到既能扩大模型调度范围又可保证任务调度时限性的目的,以解决现有语义模型在调度分析上的缺陷.进一步证明了混合语义模型的图灵等价性及标识可达性问题的不可判定性,然后界定了3种语义模型的时间语言接受能力.最后提出了状态类分析方法,用于模型的可调度性分析和时间计算,并以一个柔性制造系统为例,比较和验证了3种语义模型的调度分析能力.     

时间Petri网弱语义模型的形式化分析

时间Petri网存在强语义和弱语义两种模型,弱语义模型更适合建模和分析外部环境触发的冲突选择问题,但其形式语义和可达性分析方面的研究,却很少有人问津。利用带标号的变迁系统定义时间Petri网弱语义模型的形式语义,采用时间戳状态类方法分析它的可达性,并证明了可达性问题的可判性和状态类时间戳的全局时间性质。     

混合Petri网的流体随机Petri网模型

混合Petri网和流体随机Petri网作为混合系统的建模方法,其内在的建模机制和分析方法不尽相同,而且这两种机制远未发展成熟.分析并建立它们之间相互转换的方法有助于机制本身的发展完善,并利用对方的建模原语和分析方法对系统进行多角度的分析.提出了一阶混合Petri网转换成流体随机Petri网的形式化方法及转换后变迁合并的方法,并给出了转换和合并方法的正确性证明,最后结合实例简要阐述了这两种方法的实现过程.     

流体随机Petri网与混合Petri网的比较分析

流体随机Petri网和混合Petri网作为传统Petri网的拓展,可以建模离散成分和连续成分并存的混合系统,也可用于解决离散模型的状态空间爆炸问题.由于这两种建模机制远未发展成熟,分析比较它们的异同点有助于机制本身的进一步发展完善,有助于为特定的应用选择合适的建模方法.本文讨论了流体随机Petri网和混合Petri网的定义、连续标识、分析方法、以及相互转换的可能性.结论是这两种建模机制是互补的,各自适合于特定的应用场合.     

模糊时间Petri网及扩展的模糊时间Petri网

网络实时系统对时间和QoS有严格要求,因此对设计、实现和测试的技术和工具都有很高的要求。模糊时间Petri网是将模糊集合理论用于不确定的或主观的时间信息的表示,在每个变迁上添加时间间隔约束对模糊时间Petri网进行扩展得到扩展的模糊时间Petri网,它是一种对网络实时系统进行建模和分析的形式化模型,Petri网数学理论基础能保证并发系统的可靠性和正确性。本文详细地介绍了模糊时间Petri网及可扩展的时间Petri网,可扩展的时间Petri网的网精简方法,使用design／CPN仿真,及使用EFTN对多媒体同步建模,并探讨了进一步研究的方向。     

模糊时间Petri网及其时间推理方法

Petri网是一种用网状图形表示系统模型的方法,它能够从组织结构、控制和管理的角度,精确描述系统中事件(变迁)之间的依赖(顺序)和不依赖(并发)关系。但传统的Petri网理论其不足之处在于:它的分析方法主要是可达树分析法和线性代数描述法。可达树分析法是针对某一个初始标识的,一个新的初始标识就意味着需要重新构造可达状态图;当系统存在较多     

基于时间Petri网的多媒体同步模型

多媒体同步是多媒体应用的一个重要需求，这已为众多研究人员所共识。多媒体同步的一个主要问题是多媒体同步时间需求的描述和建模。本文在克服当前多媒体同步模型局限性的基础上，提出了一个新的基于时间Ｐｅｔｒｉ网的多媒体同步模型－－ＭＳＴＰ模型，它能使多媒体系统依据实际运行时的延迟和多媒体动脉同步类型。以更准确、高效的方式来保持多媒体同步。     

时间Petri网模拟能力的研究

模型的模拟能力一直是系统建模方面的一个重要研究课题。本文先用一个直观的“零检验”例子说明时间Petri网的模拟能力比传统Petri网要强,并首次证明了时间Petri网与计算科学的最高模型——图灵机有相等的模拟能力;最后给出了另外一种含时间因素的时延Petri网向时间Petri网的转换方法,这说明了时间Petri网虽然形式上较为简单,但其模拟能力却并不比其它含时间因素的Petri网逊色,同时为时延Petri网的研究提供了另外一种有效方法。     

基于时间Petri网的工作流建模

随着工作流管理的发展,人们提出了很多扩展Petri网概念用于工作流建模。描述工作流中的资源、资源条件以及任务与资源条件之间的关系是一件很复杂的事情。而现有的用于描述工作流的Petri网在这方面,并不令人满意。该文特别强调资源的概念,在时间Petri网的基础上提出了一种新Petri网———资源条件/任务网(ResourceCondition/Tasknet,简称RC/TN),利用RC/TN网来进行工作流建模,描述工作流的执行过程。并将该工作流建模方法应用于OA流程的描述中。     

时间Petri网的随机模拟

模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一。由于时间Petri网采用时间区间来描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的。提出了时间Petri网的随机模拟方法。该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点;然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供了一种新的探索途径。     

Model Checking of Time Petri Nets Using the State Class Timed Automaton

In this paper, we propose a method for building the state class graph of a bounded time Petri net (TPN) as a timed automaton (TA), which we call the state class timed automaton. We consider bounded TPN, whose underlying net is not necessarily bounded. We prove that our translation preserves the behavioral semantics of the TPN (the initial TPN and the obtained TA are proved timed-bisimilar). It allows us to check real-time properties on TPN by using the state class TA. This can be done efficiently thanks to a reduction of the number of clocks. We have implemented the method, and give some experimental results illustrating the efficiency of the translation algorithm in terms of number of clocks. Using the state class TA, we also give a framework for expressing and efficiently verifying TCTL properties on the initial TPN.     

时延Petri网分布式模拟的先行值研究

先行值计算是提高时延Petri网并行模拟性能的一个好的方法。给出了时延Petri网的先行值计算的四种基本结构,对于存在循环的复杂的Petri网结构给出了预测图算法,通过预测图,能够很容易求出静态和动态先行值,在并行模拟中利用先行值可以分析出存在并发和阻塞的结构,从而为网分块在并行机的结点上运行奠定了基础。     

基于时间着色Petri网的SIP协议验证与分析

随着SIP(Session Initiation Protocol)被3G通信选择为下一代移动网络的会话控制机制,保证SIP协议设计和实现无缺陷、运行稳定可靠成为SIP协议应用过程中亟需研究和解决的关键问题。充分利用时间着色Petri网(Timed Colored Petri Nets,TCPN)在描述和分析具有复杂交互行为及时间约束的系统方面的优势,给出了SIP协议的层次TCPN模型,并集成多种模型分析技术,完成SIP协议设计的正确性验证;同时通过正则表达式完成协议模型的生成路径分析,指出其中存在的死锁状态并分析原因。提出了相应的协议设计改进方案,验证了设计方案的正确性,从而有效增强了SIP协议在实际应用中的可行性和可靠性。     

基于Time Petri Nets的UML时序图分析

引入一种称为Clock的变迁,用来改进TPNs,讨论了如何将时序图转换为基于Clock变迁的TPNs,使这种TPNs能正确反映时序图的流程和时间约束。最后,利用普通Petri网的可达性分析技术对时序图模型进行了分析和验证。     

离散时间Petri网的模糊模型

离散时间Petri网是一种系统模拟和分析的有效工具，它可以结合图形和分析描述评估离散事件系统的动态执行．基于T—S模糊模型，提出用于描述离散时间Petri网的模糊模型，讨论该模型适应于TtPNs的情况，用以推广文章结论，并且给出用于TtPNs的线性模糊控制规则．同时，文章还给出TtPNs聚合的结论．     

基于Uppaal的时延Petri网到时间自动机等价模型验证*

时延Petri网和时间自动机都可以有效地对实时系统的行为进行模拟和性能分析。利用时延Petri网到时间自动机等价转换算法（简记作TPN-to-TA 转换）,将一个描述实时系统的时延Petri网模型转换成与其语义等价的一组时间自动机模型。使用时间自动机中成熟的模型验证工具Uppaal对此时延Petri网的模型进行验证。     

带抑制弧的时延着色Petri网模型检测技术

带抑制弧的时延着色Petri网(Timed Colored Petri Nets with Inhibitor Arcs,TCPNIA)是一种描述实时嵌入式系统的模型。给出了从TCPNIA到时间自动机的结构化转换算法,以利用变迁冲突调解机制保证TCPNIA模型和转换后的时间自动机模型语义等价;并给出了语义等价的证明和算法复杂度分析。层次化方法被用来提高模型检测的时间与空间效率。通过实际案例展示了该技术的应用和可行性。     

Design of Regulatory Traffic Light Control Systems with Synchronized Timed Petri Nets

Fixing the phases is one of the common methods to control an urban traffic network. Once a road is filled with a high traffic flow approaching its capacity, the conventional traffic light controller is not able to handle this traffic congestion phenomenon well. In this paper, we propose a novel regulatory traffic light control system to handle such traffic congestion by using synchronized timed Petri nets (STPNs). Three kinds of intersections in an urban traffic network are defined and employed to demonstrate our new regulatory traffic light control system models. Finally, the liveness and reversibility of the proposed STPN models are proven through the reachability graph analysis method. To our knowledge, this is the first work that solves a traffic congestion problem with a regulatory traffic light control technique that is effective in preventing vehicles from entering traffic congestion zones.