基于有色Petri网的成像卫星任务规划建模

在深入分析成像卫星任务规划问题模型要素的基础上,以有色Petri网为理论工具,提出一种基于CPN(Coloured Petri Net)的成像卫星任务规划模型。该模型分为顶层模型、控制模型、目标成像任务规划模型和图像传输任务规划模型,具有良好的模块化和通用化特点。通过设计典型仿真实例,考察所建模型在无任务冲突情况下和在有任务冲突情况下的任务规划能力,验证了所建模型的有效性。所建模型可以为成像卫星任务规划方案的制定提供理论依据。     

基于Petri网分解技术的自动化物流系统建模分析*

针对西安科技大学自动化物流系统的任务规划,提出了一种基于变迁指标和库所指标融合的Petri网分解方法。采用Petri网理论对该物流系统建立模型,给出定义,在此基础上采用提出的Petri网分解方法得到融合了T网和S网特性的最小子网。通过分析该最小子网,得出Petri网模型的活性和有界性,据此推断出物流系统的任务规划合理有效。该方法大大减少了直接分析子网或原Petri网模型的计算量,可避免全局或局部死锁,为系统良好运行提供了依据。     

CPN原理及其在人工智能中的应用

Petri网理论是由联邦德国的Carl Adam Petri于１９９２年在其博士论文中提出的一种建模方法。最初的网理论称为条件／事件网（ＣＥ－nets).在随后的几年中,人们对新的网模型、网的基本概念有分析方法等进行了大量的研究。其中最有影响的是位置／变迁网（PT－nets),PT-nets后来命名为Petri网（Petri Net)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。研究者通过对PT－nets进行了扩展,在风中增加了变迁的优先级、时间延迟、全程变量等一些概念以满足解决实际应用建模的具体要求,并在此基础上形成了比CE－nets和PT－nets更加通过化的高级网（High-level Nets)理论。最早的高级网是谓词／变迁网（PrT-nets),此后又产生了广义随机Petri网（GSPN）、着色Petri网（CPN）等较有影响的建模方法。CPN是由丹麦的Jensen Kurt于1981年在Petri网基础上定义的一种高级网系统。CPN理论不仅在描述系统静态模型方面进行了完备的形式化定义,例如支持在网模型中标记（token)的类型定义、模型的全程时钟、建立分层子模型等,而且对系统模拟的动态行为的仿真分析也具有形式化定义和描述。此外在Linux、Solaris和MacOS等多种平台上都有CPN的建模分析工具。利用CPN的建模工具,可以建立描述系统的CPN静态模型,还可以对系统模型的动态行为进行仿真,分析系统的分布、并发、同步异步等特性,以及建立系统模型的状态空间并分析系统模型中的活性问题、可达性问题等。     

基于有色Petri网的网格调度模型的研究

有色Petri网(CPN)是一种高级网系统，可以为系统建模提供强有力的支持。该文介绍了CPN的基本概念和建模特性，在研究目前网格调度环境的基础上，提出了网格调度的CPN模型，应用状态空间分析法对两种典型的调度算法进行了分析和讨论。     

基于分层时延CPN的轧钢物流系统建模

用户需求的多样性和随机性会导致生产过程物流异常复杂.针对该问题,提出一种基于分层时延着色Petri网(CPN)的轧钢物流系统模型,采用自顶向下的建模方法,利用CPN对轧钢系统中功能相同的设备进行不同着色,从而降低Petri网的规模以及防止系统模型的空间爆炸问题.实验结果表明,该建模方法能真实反映复杂系统的特点,并为其优...     

基于Petri网的混合安全策略建模与验证*

提出了一种基于有色Petri网的建模方法,在系统的Petri网模型中可以对中国墙策略进行分析和验证.给出了基于有色Petri网的混合安全策略的形式化定义;并通过一个系统实例阐述了如何利用该方法对系统的混合安全性进行分析和验证.无论是在系统的设计阶段还是实现阶段,该方法都能够有效地提升系统的混合安全性.     

基于CPN的进路式联锁调度建模及其分析

提出一种基于有色Petri网(CPN)的进路式联锁调度算法模型,其中包括对联锁调度过程中机车的任务内正常行驶、进路联锁运算、机车驶离任务路线、闯入未开放进路、故障处理恢复等情况建立了清晰的模型。并利用CPN Tools对模型进行仿真验证与分析,结果表明该联锁调度CPN模型正确模拟了井底机车运输调度,对于机车调度是安全可靠的。     

安全开放系统的Petri网模型

Petri网具有图形化的直观性和数学的严谨性,非常适合进行复杂逻辑系统的描述与分析。分析了文献[1]提出的基于交易器的安全系统有限自动机模型的局限性,提出了新的基于有色Petri网的CPN模型分析方法,最后给出了文献[1]中实例对应的CPN模型。     

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。     

基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法研究

针对使用CPN Tools工具建立系统CPN(Colored Petri Net)模型并进行仿真所得到的状态空间报告中出现的死标识是否会影响系统的安全性和模型的正确性进行研究,提出基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法及死标识合理性验证算法。算法描述了系统有色Petri网的建模与仿真过程,根据得到的状态空间报告判断是否存在死标识,对存在的死标识采用非标准状态空间查询法使用ML语言编辑相关功能函数以验证死标识的合理性,进而确保所建立CPN模型的正确性与系统的安全性。最后,以电梯门系统为例,证明了算法的有效性。     

排队系统的着色Petri网建模与分析

着色Petri网（CPN）是研究离散事件动态系统的有力工具,将着色Petri网引入排队系统建模中,能弥补排队模型缺乏动态逻辑行为分析能力的不足。针对排队系统一般模型建立顶层结构模型,并对排队系统的4个要素给出了具体的CPN描述。给出一个具体实例,阐明排队系统的CPN分析法的使用,利用仿真工具CPN-Tools对模型仿真实现,仿真结果与数学模型得出的理论值对比分析,验证了可行性。     

基于CPN的动态多路归并外排序算法建模

介绍CPN（Colorea Petri Nets）的基本概念,用CPN建模实现动态的、并发的多路归并外排序算法。算法利用多个缓冲区解决外部文件读入的等待延时,通过调整缓冲区的大小和数量可在不同的机器上获得最佳效果。     

基于UML与有色Petri网的RBC切换场景的建模方法研究

针对仅有一台车载电台正常的RBC(无线闭塞中心)切换场景,探讨了一种基于UML模型和有色Petri网(CPN)的系统建模方法;首先利用UML模型的顺序图及状态图描述RBC切换流程和过程中车载设备的状态转移,再从UML状态图中提取信息构造相应的有色Petri网模型,最后利用CPN Tools的状态空间工具分析模型的有界性、家态性、活性和公平性,得到的模型动态行为符合RBC切换功能的要求;论文验证了该建模方法的有效性,为完善RBC系统设计提供依据。     

基于CPN的嵌入式RTOS任务调度建模

针对有色PetriN（CPN）在并行、并发、资源共享描述上的适用性,将其引入到嵌入式实时操作系统（RTOS）建模中,解决了RTOS任务调度模型中的CPU独占表述、优先级排序、抢占时间处理和周期任务实现问题。对一个优先级抢占式任务调度实例建立CPN模型,结果表明该模型能有效反映RTOS系统的动态特性,准确定量模拟出RTOS系统的效率、切换频率指标。     

柔性制造系统实时调度的有色Petri网和状态方程模型

柔性制造系统(FMS)的实时调度问题是一个典型的并发系统(CA),亦称为离散事件动态系统(DEDS).这是一类很复杂的动态系统,本文尝试用Petri网和有色Petri网对FMS的实时调度问题建立动态模型并同时给出了代数形式的状态方程模型.     

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.     

基于CPN的RUDP建模与分析

目前可靠用户数据报协议(RUDP)有许多分析方式,但缺少形式化的模型.针对该问题,运用着色Petri网(CPN)对RUDP进行形式化建模,使用CPN Tools对模型进行仿真,通过生成的状态空间报告验证该协议模型的信息一致性、完整性和系统活性等性质.采用3次不同的实验对模型进行性能分析,实验结果显示,该模型的平均重传率为5％,能够模拟RUDP的行为,为研究RUDP提供一种形式化的方法.     

Colored Petri Net model with automatic parallelization on real-time multicore architectures

This paper proposes a novel Colored Petri Net (CPN) based dynamic scheduling scheme, which aims at scheduling real-time tasks on multiprocessor system-on-chip (MPSoC) platforms. Our CPN based scheme addresses two key issues on task scheduling problems, dependence detecting and task dispatching. We model inter-task dependences using CPN, including true-dependences, output-dependences, anti-dependences and structural dependences. The dependences can be detected automatically during model execution. Additionally, the proposed model takes the checking of real-time constraints into consideration. We evaluated the scheduling scheme on the state-of-art FPGA based multiprocessor hardware system and modeled the system behavior using CPN tools. Simulations and state space analyses are conducted on the model. Experimental results demonstrate that our scheme can achieve 98.9% of the ideal speedup on a real FPGA based hardware prototype.     

着色Petri网及其在系统建模与仿真中的应用

在众多的系统建模方法和语言中,用着色Petri网（Colored Petri Net,简写CPN）建立的模型是可执行的,更有利于动态仿真,非常适合建模具有同步、并发、资源共享的大系统。文章介绍了CPN的基本概念及建模特性,阐明了CPN的实用价值及应用发展前景,并对一个军事系统一一空对空导弹攻击系统进行CPN的图形形式的建模分析,并用Design/CPN进行仿真验证。