基于颜色Petri网的生产者—消费者问题建模分析

生产者—消费者问题是计算机领域一个经典的问题,经过多年的研究广泛地应用于并行系统中。现在已经利用多种技术实现了生产者—消费者问题的仿真,其中,利用Petri网对生产者—消费者问题仿真已经被证明是一种比较可行的仿真方案。文章对Petri网仿真生产者—消费者问题进行进一步优化,采用颜色Petri网对其进行仿真,并对优化后的模型与普通的模型进行了模拟运行。实验结果表明:优化后的模型与普通的Petri网模型有相近的模拟结果,说明优化后的模型可以代替原有的模型进行生产者—消费者问题的模拟,降低了系统模型的复杂度。     

基于颜色Petri网的食堂窗口排队模拟仿真

食堂窗口是高校中排队现象最普遍的服务窗口,在就餐高峰期容易出现排长队的情况。文章对高校食堂的4个服务窗口进行了实地的调查,发现高校食堂窗口的平均到达率为1.3,平均服务率为0.672 413 793,平均队长为3.741 935 485,在此基础上,利用CPN Tools工具对食堂的排队情况进行动态仿真与监测。经实验证明,在可控制的误差范围内,该模型可以有效地对高校食堂的排队情况进行模拟仿真。     

基于Petri 网的工程项目多目标协同优化研究

工程项目建设过程需要对项目的进度、质量和成本这三大目标进行集成控制和有效管理。但是,同时实现三大目标的集成控制需要考虑各种约束变量的限制,探讨建立三个目标的相关函数以及进度、质量和成本集成控制机理,并建立多目标协同优化模型,提出工程项目三大目标协同优化的普遍适用性方法。模型结合Petri 网的实时性和动态性,采用粒子群优化算法对模型进行求解,结合实证分析了该模型的可行性和有效性,为工程项目的建设提供决策支持。     

基于着色Petri网的企业间电子商务工作流建模

基本的Petri网有一个重大缺陷就是对相对复杂的过程进行建模的时候,模型过于庞大复杂。本文提出了一种基于着色Petri网对企业间电子商务(B2B)流程进行建模的方案,并进行了结构合理性论证。结果表明应用着色Petri网建模的流程模型中库所和变迁都大为减少,图形简约易懂。     

基于Petri网的虚拟维修作业过程模型分析

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,Petri网方法相对于其他过程建模方法 ,更适合于描述具有冲突、并发关系及复杂的行为关系等问题的系统,且该模型具有直观性;能严格定义过程任务,具有强大的动态仿真性,能够对动态的非确定性的作业过程进行有力的描述。本文针对基于Petri网虚拟维修作业过程的建模做几种方法的比较。     

一种基于Petri网的分布式多媒体同步模型

建立DMIOSPN—基于扩展Petri网的分布式多媒体同步模型，通过优先弧Petri网，建立DMIOSPN模型。该模型能够表征分布式环境中多媒体的动态同步特性，设置对关键媒体的优先权，满足计算机与人的交互要求。     

基于Petri网与粒子群算法的主动配电网故障定位

针对主动配电网故障定位的容错性差、运算时间长及通用性差等问题,引入一种基于Petri网与粒子群算法结合的故障定位方法。根据主动配电网的拓扑结构和馈线终端单元上传的故障信息建立开关函数,提出基于Petri网的并行粒子群算法定位故障区段。通过实验对所提方法的有效性进行验证。结果表明:Petri网与粒子群算法相结合的故障搜寻方法对于接线复杂、分支众多的主动配电网结构具有较好的适应性与收敛性。     

大型公共建筑火灾的Petri网评价方法研究

随着城市化进程不断加快,各类大型公共建筑不但涌现,其火灾造成的人员伤亡和财产损失也日益严重。日前,火灾风险的随机性评价方法虽比较成熟,但难以对其进行定量和动态分析。在综合当前火灾风险评价方法的基础上,针对大型公共建筑的火灾财产损失和人员伤亡的预期风险,提出使用Petri网建模和仿真的方法进行火灾风险评价。将面向对象的Petri网引入到火灾风险评价领域,对风险评价Petri网建模方法、动态监控以及仿真系统设计等方面进行了系统地研究。将该方法应用到某地下商场火灾风险评价中,对评估模型进行验证。     

基于FTU故障信息的Petri网故障诊断方法

针对基于输电网的继电保护与断路器的动作信息的建模不适用于配电网络的问题,结合配电网络的结构和运行特点,提出了基于FTU(feeder terminal unit)故障信息的Petri网建模方法。综合利用FTU上传的过电流信号和幅值量测信息,实现了配网故障诊断的快速性和容错性。根据配网的拓扑结构特点采取分层故障诊断的方法,先后诊断出故障馈线、故障单元和故障区段;采用了基于概率信息和带有抑止弧的Petri网模型,增强了网系统的模拟能力。通过对典型算例进行故障诊断,证明了此方法的有效性和可行性。     

基于模糊Petri网模型的高层建筑火灾风险评估

围绕高层建筑火灾风险评估,引入了模糊Petri网及其相关理论,建立了模糊Petri网模型并设计了模型算法;通过实际案例,对建筑防火分区的设计方案进行了风险评估,并证明了其结果的有效性,说明模糊Petri网理论在高层建筑火灾风险评估中具有推广意义。     

A Petri net simulation model for virtual construction of earthmoving operations

A common and extended Petri net simulation framework for virtual construction of earthmoving operations is developed to simulate dynamic changes of workflow and information flow in the earthmoving construction process and illustrate the constraint relationship between various operational equipment and construction restrictions. The proposed framework considers factors that influence earthmoving operations including randomness of construction activities, individual preference of equipment scheduling, and constraint relationship between equipment and construction environment. With the given equipment availability and project indirect cost, the framework can predict construction situation, equipment utilization rate, estimated duration and cost to achieve visualized and intelligent scheduling of virtual construction process in earthmoving operations. The simulation process is conducted on the CPNTools platform. The data required by the research were collected on-site in an actual case. The randomness of construction activities in earthmoving operations and main factors influencing construction are simulated. The sensitivity analysis for the model is carried out. The study will provide technical support and a management basis for equipment scheduling of earthmoving operations.     

基于项目进度规划方法的集成化研究

项目管理是基于时间、成本、资源约束下,实现特定目标的过程.项目进度管理是项目管理的重要组成部分,项目管理实践中常用甘特图、网络计划图实现项目进度的监控.本文基于集成化与直观化的思想,研究了一种将网络图形、甘特图与项目成本进度结合表示的方法,使项目控制过程更加有效,更能体现图形的直观性.     

一种基于负荷最优控制的智慧家庭能量调度方法

针对智慧家庭的能量调度问题,提出了结合实时电价和负荷控制的智慧家庭电器设备最优调度方法。以费用最小为目标,建立智慧家庭日前能量调度的数学模型,重点研究实时电价与倾斜块率(inclining block rates,IBR)相结合电价下的智慧家庭电器设备控制策略;在考虑负荷控制约束条件下,研究以实时电价系数为控制变量的智慧家庭实时调度方法。算例结果表明,提出的方法具有有效性和实用性。     

Construction spatial modeling and scheduling with three-dimensional singularity functions

Previous approaches for construction project scheduling have been limited to one dimension of time for bar charts and two dimensions for linear and repetitive scheduling approaches, which added a measure of work quantity. The question therefore arises if and how it is possible to derive a three-dimensional and ultimately multi-dimensional model. Reviewing mathematical theory finds that traditional functions lack the capability to express intervals for activities. Singularity functions are therefore chosen to newly derive stationary and directional activities in a Cartesian coordinate system, wherein the two dimensions of the floor plan area plus one dimension of time are explicitly modeled in an integrated manner. They are implemented into a conflict-avoiding heuristic scheduling algorithm that minimizes total project duration, which is computerized and validated with example calculations.     

基于数字图像的非均质岩土工程材料的数值分析方法

提出了一种基于数字图像的非均质岩土工程结构的二维数值分析方法。以花岗岩为例,先将岩石的表面图像导入计算机中;然后采用基于彩色空间的数字图像技术将组成花岗岩的几种主要材料:长石、石英和黑云母一一分辨出来并再现岩石的细观结构;再通过一个简单的线性转换,将图像细观结构转换为矢量细观结构;最后,岩石的矢量细观结构可以与数值计算方法--有限元法或有限差分法结合,从而实现非均质岩石材料的力学分析。采用有限差分法FLAC程序来分析岩石的破坏过程。传统室内试验数值模拟表明材料的细观结构对应力分布和破坏模式有着明显的影响,基于数字图像的数值分析方法可以真实地实现岩土工程材料的非均质分析。     

考虑不确定性因素的桥梁结构损伤诊断与建模

对考虑不确定性因素的桥梁结构损伤诊断与建模技术进行了分析,归纳和总结了现有桥梁结构损伤诊断的步骤和方法,提出了基于Latent变量的异常诊断方法在考虑环境因素影响的桥梁结构损伤诊断中的应用,以及基于施工阶段考虑不确定性因素的有限元模型修正方法。     

A genetic algorithm-based method for scheduling repetitive construction projects

This paper develops a new method for scheduling repetitive construction projects with several objectives such as project duration, project cost, or both of them. The method deals with constraints of precedence relationships between activities, and constraints of resource work continuity. The method considers different attributes of activities (such as activities which allow or do not allow interruptions), and different relationships between direct costs and durations for activities (such as linear, non-linear, continuous, or discrete relationship) to provide a satisfactory schedule. In order to minimize the mentioned objectives, the proposed method finds a set of suitable durations for activities by genetic algorithm, and then determines the suitable start times of these activities by a scheduling algorithm. The bridge construction example from literature is analyzed to validate the proposed method, and another example is also given to illustrate its new capability in project planning.