组合优化中的Petri网仿真算法

组合优化中,最长路、最短路和最大流问题是重要而又基本的问题。本文提出一种求最短有向路的新方法——Petri网图仿真算法。该方法是在一般Petri网的基础上,对网元素进行附加描述,同时,引入了“运动标记”的概念和定义新的“发生”规则,再利用Petri网的马尔科夫性和并发性,以及它的动态模拟功能,在Petri网图仿真器上,进行(对象)系统的网图仿真运行及数值处理,求得最长路径,最短路径及其路长,最小割及其最大流。由于该算法便于利用计算机的并行算法可以提高计算速度,并能利用最优性原理减少计算量。而且,还可提供系统运行的动态显示和结果的屏幕显示及图表输出。因此,它是一种直观而又方便的方法。     

用于建立机械制造系统模型的扩展着色Petri网

着色Petri网是描述和分析并行系统的有力工具,近年来在机械制造系统中得到了广泛的应用。由于机械制造系统的自身特点,在表示着色Petri网结构的关联矩阵中含有许多零元素,从而导致着色Petri网占据数据空间大的缺陷,难以对复杂机械制造系统的规划设计与生产调度进行分析研究。 本文基于着色Petri网的基本原理,提出一种适用于建立机械制造系统模型的扩展着色Petri网理论,用于解决着色Petri网占据数据空间大的问题,为Petri网理论在机械制造系统建模方面的广泛应用提供理论基础。最后给出实例,说明减少数据空间的结果。     

基于Petri网和UML的工作流模型设计

介绍了工作流的概念及发展过程,讨论工作流建模的基本方法。重点分析Petri网和UM L在工作流模型设计过程中的应用,结合Petri网语义定义工具和图形化界面以及UM L的面向对象特点,形成基于Petri网和UM L的工作流建模方法。工作流模型的语义定义采用Petri网表达,给出工作流网的形式化描述。工作流系统的设计模型采用UM L进行定义,对于业务逻辑、执行过程、数据结构分别采用用户实例图、顺序图、类图进行描述。在工作流的实现上,采用软组件实现工作流服务组件的分布布置,并通过接口定义语言对功能组件中的服务进行发布。最后给出工作流的发展趋势,并计划开展工作流仿真和优化方面的研究。     

A SMGCS滑行道冲突预测与避免控制

针对先进机场场面引导与控制系统(Advanced surface movement guidance and control system,A-SMGCS)滑行道冲突预测与避免控制,提出基于事件反馈的闭环控制框架,并重点解决对头冲突预测与避免控制问题。建立滑行道受控着色Petri网模型。提出航空器可控滑行路段概念,并给出其对应子模型的生成规则。利用子模型中环路和环路链,给出无对头冲突的充分必要条件。提出对头冲突避免控制策略,以及适合实时控制的对头冲突预测与避免控制算法。算例表明本文能根据场面状态及时识别对头冲突并实现冲突避免。     

运输网络的最短有向路Petri网仿真算法

随着对综合交通体系和智能交通研究的逐步深入,发现必须解决运输需求和运输网络分析的技术问题。在已有的方法中,只有对有向网络有比较成熟的理论和方法,然而,运输网络却是无向的。本文内容是论述如何借助于Petri网论和Petri网图计算机仿真将无向交通运输网络转换为Petri网表示的有向图,并同时求出相应的运输网络中OD（起点终点）对的最短有向路径及路长。本文以图的形式给出Petri网的定义,通过导入“时间Place”和“标记”的附加描述,使Petri网成为扩充的Petri网（EPN）。定义Petri网图仿真器的运行规则和步骤,用Petri网图仿真器、自动将无向运输网络转换成EPN模型,然后自动求出相应的最短有向路径和路长。通过显示、打印或电信号,为用户提供信真报告或电信号。     

基于UML—OOPN的可重构制造单元建模

以可重构制造单元为研究对象，以实现其可重组性为研究目标。提出了一种集成标准建模语言UML和面向对象Petri网的建模方法－UML－OOPN，该方法同时具备了标准建模语言UML和Petri网的优点，不仅能够提供了支持需求分析，模型描述和设计，模型分析和仿真，直至模型实现的一块化框架，而且所建立的系统模型具有较好的可重用性和可扩展性。     

航空独立电源系统保护控制行为混杂模型

为了准确描述独立电源系统保护离散事件与连续控制相互作用的混杂行为,提出一种对象混杂Petri网(OHPN)建模方法,构建了基于OHPN航空独立电源保护控制行为的混杂模型。该模型将混杂Petri网的混杂特性描述内置于对象之中,解决了传统混杂Petri网不能同时描述静态结构和动态过程的问题,增强了模型描述能力,使模型具有良好的封装性、可重用性和可维护性。最后,对某型航空交流电源系统的保护控制过程进行了仿真和验证。结果表明,所定义的模型能够有效描述和分析电源系统保护控制的混杂行为,为系统稳定性和故障预测的研究奠定基础。     

应用有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法

为避免复杂系统以可靠性、维修性、测试性和安全性为四性的设计中仍存在"割裂"现象,在确定四性一体化基本参数的基础上,约束可靠性等四性单性指标,建立了基于有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法。在JAVA环境下,基于有色Petri网,利用工具PIPE分别建立了复杂系统结构有色Petri网模型和综合评估有色Petri网模型,形成四性一体化综合评估有色Petri网模型。变迁触发时,将复杂系统的四性状态分为3类并分别染色。根据库所中的托肯颜色,判断复杂系统各项指标满足情况以及所处状态。重复迭代评估,实时跟踪复杂系统四性所处状态,实现四性一体化综合权衡设计。算例证明,四性一体化综合评估方法全面合理,验证了方法的有效性和准确性。     

基于工作流技术的作业车间调度研究

分析了作业车间调度的问题模型 ,提出了采用工作流技术来描述复杂的车间调度问题 ,给出了车间调度的作业、资源和过程的工作流模型 ,并给出了作业车间调度的工作流管理系统框架 ,然后从系统结构、功能及实现机制方面分析了工作流管理系统如何动态地实现作业任务和生产资源的动态匹配的工作机理 ,提出了基于时间和事件触发的动态任务调度模式 ,并重点介绍了工作流引擎的决策机制。结合实例 ,给出了一个 6× 6作业车间调度的工作流模型和调度仿真结果。结果表明 ,本文提出的工作流建模方法模型清晰简单 ,求解速度快 ,为解决车间系统的调度提供了一条新的有效途径     

机场地面容量评估研究

提出基于滑行路径动态寻优的机场地面容量评估方法。对于结构复杂多样的机场地面,当跑道、滑行道和停机位使用情况和航班流变化时,根据机场地面运行的具体特点,首先建立机场地面有向网络模型,引入滑行道的权值概念,再通过D ijkstra算法进行动态路径寻优,并与冲突探测相结合,对滑行道和停机位进行合理分配。最后通过计算机仿真来评估容量。仿真实例表明,该方法不仅可以增强机场地面容量评估的灵活性和准确性,还可以应用于机场地面交通引导。     

基于模糊Petri网的设备故障诊断新方法研究

专家系统用于计算机数控（CNC）设备的故障诊断日益受到人们的重视。为了能够解决故障现象的模糊性，本文将模糊理论与Petri网结合，建立了模糊Petri网（FPN）理论体系。引出了FPN转移被激发规则，确定了FPN的动态运行过程。应用FPN能够清楚地表达与或树、产生式规则等知识表达形式。基于FPN理论，建立了CNC设备故障诊断专家系统（CNCM-FDES）。该系统由知识库系统、知识库管理系统、诊断推理机制、诊断过程解释机制、故障评价、故障决策与入机界面组成。文中分别介绍了该系统的各个组成部分。     

随机高级Petri网在空中交通管理中的应用

首先给出了Ｐｅｔｒｉ网，高级Ｐｅｔｒｉ网和随机高级Ｐｅｔｒｉ网的定义。然后，在介绍空中交通管理系统中的机场终端区的基础上，为机场终端区建立了Ｐｅｔｒｉ网图模型。最后，借助Ｐｅｔｒｉ网仿真器，利用机场终端区的Ｐｅｔｒｉ网图模型，进行机场终端区管理系统的仿真优化分析。     

基于Petri网的空中交通管制辅助决策系统

空中交通管制系统是生产实际中的一种典型的离散事件动态系统（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｖｅｎｔ ｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍ，ＤＥＤＳ），而Ｐｅｔｒｉ网理论是研究ＤＥＤＳ的有力工具之一。为了描述空中交通管制系统受到外部控制的交互机制及层次结构，文中引入Ｐｅｔｒｉ网概念的一类扩充－－开放Ｐｅｔｒｉ网的概念，并用开放Ｐｅｔｒｉ网工中交通管制辅助决策系统进行建模与分析，阐述了空中交通管制辅助决策系统的开放Ｐｅｔｒ     

基于粗集的调度Agent知识库建模研究

首先通过相识集、招标集、投标集和中标者的概念，描述了车间调度系统中的调度Agent与资源Agent间任务分配的招投标关系；运用粗集理论，基于任务的属性和资源Agent完全任务的成本、质量、负荷和时间等属性构造决策表；在分析了决策表的特征基础上，生成调度规则集，即调度知识库；最后给出车间调度Agent的调度过程算法。     

并行集成式工艺设计系统的研究

计算机辅助工艺设计（ＣＡＰＰ）在计算机集成制造（ＣＩＭ）中起着关键的作用，并行工程既是ＣＩＭＳ从信息集成到功能集成的主要方法，又是这类复杂系统的全局优化方法。本文基于并行工程思想，研究和探讨了并行集成式工艺设计模型，它是一个实用化ＣＡＰＰ系统的新模型，不仅能利用设计信息进行初步工艺设计，而且能根据车间环境的状态，充分利用制造工艺和车间环境的柔性产生优化的工艺方案。它是采用分层工艺规划的方法来实现的。系统模型由三个层次组成，即初步规划层，决策层和详细规划层。文中最后还讨论了实现并行集成式工艺设计系统的关键技术。