模糊着色Petri网及其在工作流建模中的应用

Petri网是当前工作流建模中广泛采用的工具之一，针对工作流过程定义中模糊信息的描述和处理问题，提出模糊着色Petri网的描述方法，并给出基于模糊着色Petri网的推理过程，最后给出一个简单业务流程的基于模糊着色Petri网的工作模型，并对该模型进行了分析。     

报文审批系统的赋时着色PN建模

报文审批系统(RAS)是一种典型的离散事件动态系统,适合用Petri网技术对其进行分析。考虑到传统Petri网具有一些固有的缺陷,文中基于高级Petri网———赋时着色Petri网(TCP-Net)理论,对RAS进行了分析,构造了RAS的赋时着色Petri网模型,给出了颜色转移函数。并且为了使用户能直观地了解当前报文的审批情况,还给出了流程跟踪算法。最终结果可以看出与传统Petri网模型相比,TCP-Net模型的复杂度已大大降低,并且结构简单清晰。     

报文审批系统的赋时着色PN建模

报文审批系统(RAS)是一种典型的离散事件动态系统,适合用Petri网技术对其进行分析.考虑到传统Petri网具有一些固有的缺陷,文中基于高级Petri网--赋时着色Petri网(TCP-Net)理论,对RAS进行了分析,构造了RAS的赋时着色Petri网模型,给出了颜色转移函数.并且为了使用户能直观地了解当前报文的审批情况,还给出了流程跟踪算法.最终结果可以看出与传统Petri网模型相比,TCP-Net模型的复杂度已大大降低,并且结构简单清晰.     

基于Petri网航空电气抢修系统建模

讨论了一种基于分层着色Petri网理论建立航空电气抢修系统模型的方法.这种方法是通过引入复杂库所和Petri子网来对原有的电气抢修系统模型进行改造,克服了以往用普通Petri网建模的不足,使模型变得直观、简单,并有利于模型分析和仿真实现.     

着色Petri网在工作流建模中的应用

工作流建模是工作流管理系统进行工作流管理所必不可少的一个环节。而Petri网以其严格的数学基础、成熟的分析方法和工具而日益得到广泛的应用。本文介绍了着色Petri网在工作流建模中的作用，然后对一个具体的业务流程分别用经典Petri网和着色Petri网建立了过程模型并进行了比较。     

基于着色Petri网的多Agent系统交互协议建模

多Agent系统(Multi-Agent Systems,MAS)中,多个Agent通过交互和协作来完成一系列任务或实现一些目标。Agent之间有效、有序地进行交互是MAS成功运行的关键。文中采用着色Petri网来表示一个多Agent系统。利用着色Petri网,便于描述并发现象和模拟平行系统,除了直观的图形化表示,还具有精确的形式化定义,并且有完善的分析工具。最后对FIPA规范中的FIPA Inform和FIPA Request两个协议进行实例分析,说明如何用着色Petri网进行建模。     

基于着色Petri网模糊专家系统的研究

针对变电站无功控制模糊专家系统知识表示不确定性及规则数量多的特点,文章以模糊、着色Petri网为基础,提出了一种基于模糊着色Petri网的知识表示与规则获取方法。该方法利用Petri网的图形化环境特点,将模糊规则库的不同变量用不同的颜色加以区分,不同规则中的同一个变量用该变量的颜色集表示,构成一个模糊着色Petri网模型。充分利用着色Petri网的特点,对推理过程进行了仔细研究,并提出一种基于着色模糊Petri网的启发式搜索策略。将其用于变电站无功控制的模糊专家系统中,结果表明,基于着色Petri网的模糊知识表示和获取方法,对于大型、复杂变电站模糊专家控制系统是非常有效的。     

基于Petri网的RBAC策略验证的研究

本文为RBAC模型提出了一个基于着色Petri网的策略规格说明和分析的架构．Petri网能够捕获基数、责任分离等约束，而且能对优先和依赖约束进行说明、使用Petri网的可达到性分析技术对RBAC策略进行正确性验证．     

自动化仓库输送调度问题的建模与控制研究

基于面向对象着色Petri网模型和时态逻辑方法,对自动化仓库输送系统运行过程的调度问题进行研究。建立了系统的面向对象着色Petri网模型,讨论了该过程的死锁分析问题,给出了系统行为的时态逻辑规范和死锁避免的最大允许反馈控制策略。     

智能交通信号灯形式化建模

主要针对协调和检测离散控制系统中的交通信号灯问题做出了形式化描述，在设计和分析时结合着色Petri网理论对问题进行建模和分析，并采用仿真工具Design／CPN对模型进行仿真研究。结合一个简单交通信号灯控制系统给出了形式化描述和分析结论。     

土壤—植被混合地表红外辐射温度场的耦合建模方法*

目前混合地表温度场的数学模型忽略了地表内部各组分间的热通量交互,致使温度场模拟结果不够准确、真实.针对已有独立求解模型的不足,结合土壤-植被混合地表的材质组成及空间分布特点,建立温度场的耦合求解模型,通过在热平衡方程中引入组分间热通量的交互项,对土壤-植被-大气耦合的能量平衡过程进行描述.实验结果表明,利用耦合模型求解的混合地表的温度场分布和热图像特征与自然地表红外辐射特性的真实分布规律具有更好的一致性,从而验证了温度场耦合建模方法的有效性.     

基于Petri网的建设工程项目实施阶段资源建模与仿真*

基于分层赋时着色Petri网,构建了一个能够准确表达资源配置、任务持续时间及信息传递的资源模型,以便有效进行建设工程项目实施阶段的资源管理和优化配置.在建设工程项目实施阶段资源特点分析的基础上,对分层赋时着色Petri网中的非空颜色集合进行定义,并对资源管理中分层建模、资源分配和资源归还基础模型进行了研究,解决了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段资源模型的关键问题.最后,以某工业与民用建筑的实施阶段为例,进行资源管理模型的构建和仿真分析,验证了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段资源管理模型的正确性和有效性.     

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。     

Automating the Conversion of Colored Petri Nets with Qualitative Tokens Into Colored Petri Nets with Quantitative Tokens

The authors describe an algorithm for conversion of colored Petri nets with qualitative tokens into a colored Petri net with quantitative tokens preserving boundedness, mutual exclusion, and liveness properties. This conversion allows the invariance method to be applied to colored Petri nets, which uses the Truncated Set of Solutions finding algorithm for Petri net state equations expressed through systems of linear homogenous Diophantine equations. To show the algorithm’s efficiency, it is applied to the colored Petri net that models the operation of a grid system. Equivalence of net models is tested by constructing and analyzing equal finite-state machine.     

基于着色Petri网仿真模型的安全协议分析

采取形式化方法验证协议的安全性,Petri网是有效的方法之一,但传统Petri网分析过程中经常会出现状态空间爆炸问题。该文采用了基于着色Petri网建立安全协议及入侵者攻击的仿真模型方法,从而获得仿真数据。该方法利用逆向状态分析和Petri网可达性分析,能有效地发现协议中的安全漏洞。并且,如果能恰当地控制好状态空间,则能有效地克服Petri网分析过程中的状态空间爆炸问题。该文给出的利用着色Petri网建立安全协议仿真模型分析的一般方法,实例说明该方法具有普适性,并且方便利用Petri网自动化分析工具实现自动化分析。     

Modeling production configuration using nested colored object-oriented Petri-nets with changeable structures

Configuring production processes based on process platforms has been well recognized as an effective means for companies to provide product variety while maintaining mass production efficiency. The production processes of product families involve diverse variations in manufacturing and assembly processes resulted from a large variety of component parts and assemblies. This paper develops a multilevel system of nested colored object-oriented Petri nets with changeable structures to model the configuration of production processes. To capture the semantics associated with production configuration decisions, some unique modeling mechanisms are employed, including colored Petri nets, object-oriented Petri nets, changeable Petri net structures, and net nesting. The modeling formalism comprises resource nets, manufacturing nets, assembly nets and process nets. The paper demonstrates how these net definitions are applied to the specification of production process variants at different levels of abstraction. Also reported is a case study in an electronics company. The system model is further analyzed with focus on conflict prevention and deadlock detection.     

Modeling, Simulation and Analysis of Batch Production Systems

After a surveyof some approaches for modeling hybrid systems by means of Petrinets ( t-time Petri nets, colored Petri nets, hybridPetri nets and differential predicate transition nets), thispaper illustrates how these formal models can be used for simulationand validation. It is shown how it was possible to use aggregatedqualitative models concurrently with detailed ones.     

Synthesis of Controllers of Processes Modeled as Colored Petri Nets

This paper presents an adaptation of a supervisory control theory and a supervisor synthesis problem to a class of colored Petri nets. More specifically, the forbidden state control problem with full observation, in which a discrete-event system is modeled as a colored Petri net with a symmetry specification, is investigated. This problem is decidable if the colored Petri net has finite color sets and bounded places. A new algorithm for deriving a controller is presented in detail with a proof of correctness. Unlike conventional algorithms that explore the entire reachable set of states, our algorithm avoids an exhaustive search of the state space by exploiting a symmetry specification. It performs particularly well when applied to large but structured processes with similar components. Furthermore, this approach leads to a representation of controllers which are smaller than those obtained with automaton-based approaches.     

着色Petri网模型检测工具的扩展及其在Web服务组合中的应用

Web服务组合的形式化描述和验证是一个重要的研究问题.为了更好地完成验证工作,提出了扩展着色Petri网的模型检测方法.首先,在着色Petri网原有的基于CTL的局部模型检测算法基础上,给出了获取模型检测证据/反例的算法,并在着色Petri网模型检测工具--CPN Tools--中使用ML(meta language)语言实现了这些算法,然后将扩展后的CPN模型检测工具应用在Web服务组合的验证问题中.该方法不仅可以验证Web服务组合是否存在逻辑错误,还能告诉用户发生错误的原因,为Web服务组合的验证提供了技术上的保障.实验表明对着色Petri网的模型检测工具的扩展是正确、有效的.     

基于有色Petri网的SysML序列图的分析与验证

针对SysML序列图本身缺乏分析和验证手段的问题,提出了一种序列图到有色Petri网的转换方法:定义了将序列图的常用操作转换为等价有色Petri网的转换规则,重点是把序列图的常用结构如可选结构、条件结构、并行结构以及循环结构等映射为有色Petri网。这当中既包含结构元素,如库所、变迁、输入/输出弧,又包含逻辑元素,如全局声明中的颜色集和变量、颜色集与库所、弧表达式以及初始标志。应用这些规则可以将序列图转换为有色Petri网模型,进而对其进行仿真分析,并可通过有色Petri网工具验证模型的无死锁性、可达性、有界性和活性。最后通过数字证书更新的实例分析了映射前后两种模型的语义,验证了映射的正确性。