Colored timed Petri nets for modeling and analysis of cluser tools

In this paper, a colored timed resource‐oriented Petri net (CTROPN) is developed to model the cluster tools in semiconductor fabrication. It is structurally simple and concise, since each module in a cluster tool corresponds to a unique place in CTROPN. It is also powerful in modeling the qualitative and temporal behavior of the cluster tools with a single‐blade or dual‐blade robot. The initial transient behavior, steady‐state behavior and the final transient behavior can all be investigated through a single model. Copyright © 2010 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

基于精炼操作的Petri网建模及其分析方法

针对复杂系统的Petri网建模及其分析问题,定义了Petri网的精炼操作及其相关的Petri网模型.基于序列投影,建立精炼Petri网与原网、子网间的动态行为关联关系,并分析了该精炼操作的相关动态性质,得到一组性质保持判据.最后,基于该方法实现了一个顺序资源共享系统的应用案例的建模及其分析.所提出的方法不仅为复杂系统的Petri建模提供了新的思路,而且有助于复杂Petri网模型的分析和验证.     

基于Petri网的FMS物流系统建模与仿真

在建立FMS物流系统Petri网模型的基础上,采用“映射”思想,将Petri网模型转化为物流系统的仿真程序,提出了库所映射为程序数据、变迁映射为程序函数、系统子网映射为FMS系统基本类的映射方法,通过实例仿真验证了软件程序与模型的一致性。     

Interactive web interfaces modeling,simulation and analysis using Colored Petri Nets

Software and Systems Modeling - Interaction modeling is a relevant activity during software development processes. Created relying on Petri Nets theory and aiming to represent discrete time events,...     

基于Petri网的流程挖掘算法设计与应用

讨论了利用Petri网对应用系统日志进行建模和分析的方法,给出一个日志过滤、简化及转换模型的方法,提出了一个基于Petri网的专家挖掘算法,其中专家是指对某个业务流程特别熟练的人.以广州地铁法律咨询流程为例,介绍了该流程的建模和模型的简化算法.使用该算法可以有效的对操作人员进行评估和考核,有利于资源的合理配置.最后,以法律咨询流程日志为基础进行了实验,实验结果表明,算法认准率达90%以上,且通过模型简化可有效减低算法时间复杂度.     

基于彩色Petri网的工作流权限管理的建模与分析

在一个组织中,权限管理是个非常复杂而又重要的任务。为确保组织的业务过程中各项任务只能被合法的用户所执行,建立授权模型并验证权限分配的正确性是十分必要的。彩色Petri网具有比Petri网更强的表达能力,可以用来建立一个完整的权限管理模型,不仅包含权限管理,还包含安全约束如SoD（职责分离）以及角色层次关系结构（role hierarchy）等概念。使用Petri网建模的一个优势是它建立在坚实的数学基础之上,并且得到了许多分析验证技术和工具的支持,如使用线性代数技术分析授权状态的可达性。     

基于Petri网的机电产品概念设计功能模型研究

功能分析是概念设计中最重要的阶段,从黑箱法的理论出发,以流及其状态和功能为基本要素建立了基于Petri网的机电一体化产品概念设计功能模型,为产品概念设计过程的优化以及设计效率的提高打下了良好基础,为以后智能软件的开发提供了良好的模型.     

一类混合生产过程的混杂Petri 网建模与调度

针对混合整数线性规划方法在解决混合生产过程调度中存在的问题,提出一种混合间歇/连续生产过程的时间约束混杂Petri网模型,该模型能够对间歇操作时间可变和连续速率可变的混合生产过程进行有效描述.结合模型行为演变和遗传算法提出一种新的混合生产过程调度方法.实验结果表明了所提出方法的有效性.     

基于Petri网的软件测试用例的产生及分析

软件测试不仅要考虑到功能的正确性、覆盖的完整性,也应该考虑到测试用例的可行性。一种常用的产生测试用例的方法是路径覆盖,它是通过分析控制流来产生的,但是这样很可能产生不可行路径。论文运用Petri网来描述程序,并且按照一定的数学规则将此Petri网进行分解,得到独立的段组(Independent Segment Group,ISG)并产生测试用例,最后设计一个算法找到满足覆盖准则的最少测试用例。     

A protocol modeling and verification approach based on aspecification language and Petri nets

An approach for automated modeling and verification of communication protocols is presented. A language that specifies the input/output behavior of protocol entities is introduced as the starting point of the approach, and verification of the linguistic specifications is discussed. Rules for conversion of the specifications into a Petri net model (based on a timed Petri net) are presented and illustrated by examples. This leads to a second level of verification on the net model. The approach is illustrated by its application to a part of the LAPD protocol     

基于并行MLFMA最细层数据建立算法的Petri网建模方法

为解决并行多层快速多极子算法(MLFMA)的功能和性能评测的问题,分析了MLFMA算法的关键问题分布树最细层数据的建立,提出了一种可以同时进行性能分析和正确性验证的形式化方法Petri网.将Petri网理论应用到具体的项目中,针对基于消息传递机制的最细层数据建立的并行算法进行形式化建模.在体现Petri网对基于消息传递机制的并行程序进行建模的优越性的同时,为后续进一步的程序正确性验证和性能分析打下基础.     

基于Petri网的智能终端装备操作训练考核通用建模方法

智能终端装备操作训练考核中,存在实物操作考核环境不可再现、训练考核模拟器研发周期长、通用性差等问题.提出一种面向智能终端装备操作训练考核的通用建模方法,建立装备操作任务的Petri网模型,把操作步骤构成库所集合,操作步骤变换构成变迁集合,各操作步骤的按键区域(操作热区)作为变迁的触发(点火)条件.为了屏蔽不同智能终端装备操作面板、按键(按钮)差异,把智能终端装备操作面板图片作为训练考核的操作面板,用操作热区体现用户动作,从而适合不同的智能终端装备.应用实践表明,该方法能快速建立所需的训练考核任务,且能屏蔽智能终端装备在外观、操作面板、显示面板等方面的差异,具有良好的通用性.     

面向对象Petri网的成品油配送模型构建研究

在对面向对象Petri网（Object-Oriented Petri Nets,OOPN）技术中系统与系统对象的形式化理论研究以及现有成品油配送系统业务流程分析基础之上,建立了面向对象Petri网的成品油配送模型;通过对模型进行死锁、有界性与安全性分析对系统的性能与可靠性进行了验证,验证结果表明所建立的模型不存在死锁,有界但不安全。针对模型验证结果,将成品油配送中的并发事件统一抽象为订单到达与处理事件,并应用排队论对事件的处理进行了优化,以提高系统的安全性。以配送中心订单服务台配备个数为例对方案的应用进行了说明,并用MatLab对案例进行仿真验证了方案的正确性。最后,对模型的优点进行了总结。     

Modeling and analysis of fault-tolerant systems for machining operations based on Petri nets

This paper introduces a methodology for modeling and analyzing fault-tolerant manufacturing systems that not only optimizes normal productive processes, but also performs detection and treatment of faults. This approach is based on the hierarchical and modular integration of Petri nets. The modularity provides the integration of three types of processes: those representing the productive process, fault detection, and fault treatment. The hierarchical aspect of the approach allows us to consider processes on different levels of detail (i.e., factory, manufacturing cell, or machine). Case studies considering detection and treatment of faults are presented, and a simulation tool is applied to verify the models.     

基于极小T-不变量增加的Petri网可达性分析

基于极小T-不变量增加的Petri网的可达性分析,首先对网的状态方程加以合理的约束,求得一组特征解向量;然后利用扩展极小T-不变量关系图和扩展借矩阵在这些特征解向量的基础上适当添加整数倍的极小T-不变量;最后再判断这个添加极小T-不变量后的解向量的可达性。该方法不仅能判定一类含T-不变量Petri网的可达性,而且能在可达的情况下求得一个合法的变迁发生序列,并在一定程度上简化了可达性分析的过程。     

传感器网络中基于平均剩余能量的数据汇聚节点选择算法

针对如何根据变动的网关节点在网络内部选择合适的数据汇聚节点以传输采集的数据这一问题,综合考虑节点剩余能量和距离因素,提出了一种基于平均剩余能量的数据汇聚节点选择算法,以均衡节点能耗、延长网络生命周期。与基于最大剩余能量的数据汇聚节点选择算法比较,证明该算法能够在保持相近生命周期的情况下大大减少计算量,更适用于资源有限的传感器网络。     

Colouring: execution,debug and analysis of QVT-relations transformations through coloured Petri nets

QVT is the standard language sponsored by the OMG to specify model-to-model transformations. It includes three different languages, being QVT-relations (QVT-R) the one with higher-level of abstraction. Unfortunately, there is scarce tool support for it nowadays, with incompatibilities and disagreements between the few tools implementing it, and lacking support for the analysis and verification of transformations. Part of this situation is due to the fact that the standard provides only a semi-formal semantics for QVT-R. In order to alleviate this situation, this paper provides a semantics for QVT-R through its compilation into coloured Petri nets. The theory of coloured Petri nets provides useful techniques to analyse transformations (e.g. detecting relation conflicts, or checking whether certain structures are generated or not in the target model) as well as to determine their confluence and termination given a starting model. Our semantics is flexible enough to permit the use of QVT-R specifications not only for transformation and check-only scenarios, but also for model matching and model comparison, not covered in the original standard. As a proof of concept, we report on the use of CPNTools for the execution, debugging, verification and validation of transformations, and on a tool chain (named Colouring) to transform QVT-R specifications and their input models into the input format of CPNTools, as well as to export and visualize the transformation results back as models.     

基于CPN的列控系统等级转换建模与分析

在高速列车运行过程中,列控系统等级转换过程所用的时长和转换成功概率,直接影响列车运行安全和行车效率。利用有色Petri网对CTCS-3级列控系统和CTCS-2级列控系统之间等级转换以及典型设备故障导致降级场景分别建模,模拟等级转换过程中RBC（Radio Block Center,无线闭塞中心）,车载设备,有源应答器之间的信息交互过程。分析了列车速度对等级转换实时性的要求和对转换成功概率的影响,以及突发降级的可能性,结果表明建模方法满足CTCS-3级列控系统的安全性和兼容性要求。     

基于Petri网的列控系统形式化分析方法

利用原型Petri网对列车控制系统建模难于实现,用带抑止弧的增广Petri网则可以较好地描述问题。将带抑止弧的增广Petri网作为计算模型,对列车控制系统的一些关键问题进行了建模并给出了两个控制子系统：车站调度子系统与区间运行子系统。车站调度子系统实现了对列车请求进入和驶离车站的协调控制,区间运行子系统则实现了闭塞区间的车辆的安全性控制、突发事件时(如遭遇雷击,信号丢失的情况发生等)的安全性处理和公路铁路交叉口的调度等。最后,利用S-不变量对模型的活性、可达性和有界性等给予了形式化的验证。