基于CPN Tools研究综述

仿真工具CPN Tools是一款优秀的Petri网仿真工具,是仿真和分析着色petri网建立的模型。CPN Tools不仅支持基础着色Petri网建立模型,也支持带有时间和分层的着色petri网建立模型。CPN Tools支持CPN ML编程语言,颜色集,时间,层次化建模等,大大增加了它的描述能力和应用范围。同时,CPN Tools提供丰富的模型分析工具,如监视器,状态空间分析等,增强了它的模型分析能力和模型验证能力。     

基于赋时层次有色Petri网的Multi-Agent调度系统建模

介绍了基于Multi-Agent的分布式环境扫描系统的结构模型.依据赋时层次有色Petri网(HTCP-net)的理论,应用建模、仿真工具CPN Tools建立了基于优先级的任务调度算法和最短等待队列动态负载均衡调度算法的系统调度模型.仿真结果表明,该调度模型有效满足了系统周期性重复访问网站的任务需求.     

一种基于固定路径的可靠数据传输机制

分析了固定路径与传统的TCP/IP在传输数据方式不同的基础上,提出了一种基于固定路径的可靠数据传输机制.并利用着色Petri网(CPN)对该模型进行了分析与验证,实验结果证明了该模型的可行性、正确性与完备性.     

基于CPN模型的不可否认协议分析

通过对不可否认协议的语义进行分析,建立有色Petri网（Coloured Petri Net,CPN）中基本元素与安全协议中元素的对应关系,对CPN Tools提供的建模语言（CPN ML）在规范协议描述、简化协议建模及自动检测方面进行扩展,提出了一种基于CPN模型的不可否认协议分析方法,该方法利用CPN tools的状态空间查询功能和自建的查询函数库来对不可否认协议进行分析和验证,该工具具有通用性强、时效性强和交互性好等诸多优点,并通过实例说明了这种方法的有效性。     

基于着色Petri网的交换式局域网仿真

利用CPN—Tools建模辅助工具建立了基于着色Petri网的交换式局域网模型,通过模型的仿真运行得出了网络流量和网络延时之间的关系,模型的构件组成为交换机、工作站、服务器。     

列车通过车站过程建模及应用

在计算机联锁系统中,联锁表表示车站信号各个设备之间的联锁关系,编制正确的联锁表至关重要。提出一种利用有色Petri网（CPN）对列车通过车站的过程进行建模,并利用模型自动生成联锁表的方法。利用CPN建立列车通过无道岔区段模型和列车通过有道岔区段模型,在这两个模型的基础上,建立列车通过车站模型。基于CPN tools的状态空间分析工具和模型中包含的联锁关系,研究CPN模型自动生成联锁表的方法。该方法可以提高对列车通过车站过程建模和生成联锁表的效率和准确性。     

TTA流水线Petri网模型

Petri网作为一种系统建模工具,特别适合描述系统的控制流、并发和异步特性,与状态机行为模型相比更具优势.论文探讨了TTA流水线Petri网建模方法,给出了P/T模型和CPN模型,并用PNML语言进行描述.     

基于着色Petri网的汽车关键零部件协同设计平台

在基于Web的协同设计平台上,引入了工作流管理的概念,用着色Petri网(CPN)定义、分析、优化的工作流流程模型,应用于平台的任务路由.此平台协同设计的理念配合CPN定义的流程模型,可以更好地实现资源的分配,项目的进度分析,以及协调设计成员间的工作,它将为汽车产品的协同创新设计提供一个良好的开发环境.     

基于随机Petri网的虚拟网可生存性模型研究

针对在描述可重构服务承载网(RSCN)差异化服务需求时无法定量描述其安全属性的问题,提出了一种RSCN可生存性模型。模型基于随机Petri网构建,首先构建RSCN的非马尔可夫随机Petri网模型,再基于最常用的先到先服务(FCFS)故障修复策略得到系统状态可达图,通过引入补充变量建立系统状态概率方程,并最终求解得到该模型。通过仿真实验对该可生存性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述基于FCFS故障修复策略的RSCN可生存性能。     

相控阵雷达T/R组件的效费比随机petri网维修模型

针对T/R组件在备件库存、保障模式以及维修策略方面的特点,建立了两级维修保障体制下相控阵雷达的效费比随机Petri网模型。首先对随机Petri网性能存在的不足进行分析,并对其进行改进,引入抑制弧和全局时间,建立了多部件条件下不同连接方式的系统Petri网模型;其次以多部件当中的k/N系统连接方式为基础,建立了相控阵雷达系统的Petri网模型并进行实例验证;最后对模型中的使用可用度和单位时间维修费用进行分析。实例仿真表明,该Petri网模型可信度高,可以分析基层级和基地级初始备件数量、维修策略参数(m,NG)对系统保障效能的影响,克服了传统解析方法建模的局限,更加贴合实际。     

Modeling radio resource management in cognitive radio system based on OFDMA using colored Petri Net

Cognitive Radio (CR) system based on Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), such as Wireless Regional Area Networks (WRAN) and Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), often attempt to improve performance via dynamic radio resource management, which is characterized as concurrent processing of different traffic and nondeterministic system capacity. It is essential to design and evaluate such complex system using proper modeling and analysis tools. In the previous work, most of the communication systems were modeled as Markov Chain (MC) and Stochastic Petri Nets (SPN), which have the explicit limitation in evaluating adaptive OFDMA CR system with wide area traffic. In this paper, we develop an executable top-down hierarchical Colored Petri Net (CPN) model for adaptive OFDMA CR system, and analyze its performance using CPN tools. The results demonstrate that the CPN can model different radio resource management algorithms in CR Systems, and the CPN tools require less computational effort than Markov model using Matlab, with its flexibility and adaptability to the traffics which arrival interval and processing time are not exponentially distributed.     

Modeling multi-traffic admission control in OFDMA system using Colored Petri Net

Call Admission Control (CAC) is one of the key traffic management mechanisms that must be deployed in order to meet the strict requirements for dependability imposed on the services provided by modern wireless networks. In this paper, we develop an executable top-down hierarchical Colored Petri Net (CPN) model for multi-traffic CAC in Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system. By theoretic analysis and CPN simulation, it is demonstrated that the CPN model is isomorphic to Markov Chain (MC) assuming that each data stream follows Poisson distribution and the corresponding arrival time interval is an exponential random variable, and it breaks through MC??s explicit limitation, which includes MC??s memoryless property and proneness to state space explosion in evaluating CAC process. Moreover, we present four CAC schemes based on CPN model taking into account call-level and packet-level Quality of Service (QoS). The simulation results show that CPN offers significant advantages over MC in modeling CAC strategies and evaluating their performance with less computational complexity in addition to its flexibility and adaptability to different scenarios.     

有界Petri网等价性的判定算法

Petri网语言是系统行为分析的一种重要工具,为了分析有界Petri网的行为等价,借助于有限自动机的等价性问题和算法,研究了有界Petri网的等价性问题和算法.定义了带标注Petri网语言等价性,证明了带标注的有界Petri网到有限自动机的等价转化,给出了判定有界Petri网的等价性算法,为模拟系统的性能比较提供了处理方法.     

面向作战任务的舰艇编队C3I系统结构优化匹配分析

利用有色Petri网(CPN)建模工具,得到了舰艇编队指挥、控制、通信及情报(C3I)系统的可行结构空间,同时结合CPN Tools得到了匹配测度模型,进而得出面向作战任务的舰艇编队C3I系统结构优化匹配模型,最后给出了实例应用,得到了某编队C3I系统的最优匹配结构.提出的方法操作简单,通用性强,为舰艇编队C3I系统结...     

基于直觉模糊Petri网的知识表示和推理

针对模糊Petri网存在隶属度单一的问题,将直觉模糊集理论与Petri网理论相结合,构建直觉模糊Petri网(Intuitionistic Fuzzy Petri Nets,IFPN)模型,用于知识的表示和推理.首先构建了IFPN模型,并将其应用于知识的表示,通过在模型中引入抑止转移弧,解决了否命题的表示问题.其次提出了基于矩阵运算的IFPN推理算法,通过修改变迁触发后token值的传递规则,解决了推理过程中的事实的保留问题;通过修改变迁的触发规则,抑制了变迁的重复触发.最后对推理算法进行了分析,并举例验证了提出的IFPN模型及其推理算法的可行性,结果表明IFPN是对FPN的有效扩充和发展,其对推理结果的描述更加细腻、全面.     

Integrated scheduling of flexible manufacturing systems employingautomated guided vehicles

Centralized and distributed automated guided vehicle system (AGVS) models for materials handling, and the model for part processing are integrated into a single coherent model. This formulation can be used to collectively schedule and control the entire flexible manufacturing system (FMS) as opposed to the traditional separate scheduling of part processing and material handling. The two AGVS models are based on Petri nets and can be directly used in the scheduling method that uses Petri nets for formulation and heuristic search for solution. This method employs a global search to seek the optimal operation of an entire FMS. Scheduling examples are presented and the method compares favorably with the results simulated using heuristic dispatch rules     

模糊Petri网的推理式算法在雷达电子战装备效能评估中的应用

基于模糊Petri网，研究了约束条件下的推理算法，将模糊Petri网与矩阵运算相结合．给出了雷达电子战装备效能评估的形式化推理算法。推理过程采用矩阵运算实现，并充分利用了模糊Petri网的并行处理能力．最后利用MATLAB语言对仿真实例进行分析计算，结果表明孩方法简单、快速和有效．不仅能评估单台电子战装备的作战效能，还能对同类型的多台装备进行作战效能的优劣排序。