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。     

时间约束Petri网及其可调度性分析与验证

时间约束Petri网(timing constraint Petri nets,简称TCPN)是一类重要的时间Petri网系统.对相关定义重新界定,丰富并完善了TCPN理论.针对变迁可调度原始定义的不足,首先给出了变迁的弱/强可调度的新定义及强可调度判定定理;然后对变迁的强可调度进行了拓展,提出了TCPN时间可调度的概念,并结合Petri网结构给出了TCPN时间可调度判定定理;最后对TCPN的相关特性进行了研究.TCPN对时间Petri网的研究工作将起到启发作用,并对实时系统的描述和建模工作具有一定的参考价值.     

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.     

延迟时间Petri网的验证分析

延迟时间Petri网（Delay Time Petri Nets，DTPN）是一类重要的时间扩展Petri网系统，解决了其他时间扩展Petri网（如时间Petri网）在保存时间约束时所面临的困难。可调度验证的目的是验证工作流模型时间约束的合理性，对流程实例的时间可达性进行仿真。提出一种基于DTPN的时间约束工作流验证分析方法。给出了DTPN的相关定义，并结合工作流控制结构描述了变迁可触发的时间条件；提出了DTPN触发点的概念以及基于此的验证分析算法；简要分析了DTPN的特性。DTPN的研究丰富完善了现有时间Petri网体系，具有积极的意义。     

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     

利用时间约束Petri网进行项目绩效分析

时间Petri网(Time Petri Net)以及时延Petri网(Timed Petri Net)通过将时间约束引入到变迁中,广泛运用于任务调度以及性能分析,但是对于项目绩效分析所要求的关键路径、最短工期、成本分析等问题却无法有效解决.提出一种新的时间约束Petri网:将时间约束引入到库所中,在全局时钟的基础上,同时赋予Petri网的库所以延迟时间域和持续时间域两种时间约束,并且为T→P流关系的权函数赋予有色资源属性.给出时间约束Petri网的形式化定义,定义了变迁的发生规则,并引入状态类来计算状态的成本空间,给出状态类的计算方法.最后结合一个实例说明了利用时间约束Petri网进行项目的绩效分析的可行性.并用双色甘特图对时间约束Petri网的可达标识进行表述.     

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。     

时间Petri网的可调度分析及在FMS中的应用

在实时系统中,检查任务执行的计划是否满足要求的时间约束称为可调度分析.通过把时间特性与其他行为特性分离,提出了一种以时间Petri网建模的实时系统调度分析方法.如果特定任务的执行是可调度的,则可以计算任务执行的时间跨度,否则确定出不可调度的变迁以便于调整时间约束和纠正设计错误.提出了一种通过把复杂的任务序列分解成一些子序列来进行可调度性分析的综合时序分析技术,它不仅提高了效率,也有助于关于调度的可达性问题的讨论.讨论了柔性制造系统FMS中的车间装配子系统的可调度性.     

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。     

基于平行Petri网的制造系统调度与控制一体化方法

为了消除制造系统调度层与控制层之间的隔阂,实现对生产事件快速灵活响应,本文提出了一种调度与控制一体化的方法.首先,定义了一种新型Petri网模型,即平行Petri网,从而集成地描述了传感器、执行器、任务和资源信息,构建制造系统的信息物理系统模型;其次,提出了一种从平行Petri网到赋时Petri网的抽象简化方法,大规模压缩优化调度所需搜索的状态空间;再次,定义了策略Petri网以描述最优调度策略.最后,给出了平行Petri网与策略Petri网同步执行算法,使得平行Petri网与物理系统同步执行.     

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。     

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     

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.     

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.     

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。     

Compositional semantics of a real-time prototyping language

The formal semantics of a prototyping language for hard real-time systems, PSDL, is given. PSDL provides a data flow notation augmented by application-orientation timing and control constraints to describe a system as a hierarchy of networks of processing units communicating via data streams. The semantics of PSDL are defined in terms of algebraic high-level Petri nets. This formalism combines algebraic specifications of abstract data types with process and concurrency concepts of Petri nets. Its data abstraction facilities are used to define the meaning of PSDL data types, while high-level Petri nets serve to model the casual and timing behavior of a system. The net model exposes potential concurrency of computation and makes all synchronization needs implied by timing and control constraints explicit and precise. Time is treated as state of clocks, and clocks are modeled as ordinary system components. The net semantics provides the basis for applying analysis techniques and semantic tools available for high-level Petri nets