时间Petri网

摘要： 针对具有不可观事件的离散事件系统的故障问题,提出了一种基于标签时间Petri网的诊断方法。首先,对标签时间Petri网系统现有的修正状态类图(modified state class graph,MSCG)进行分析,提出MSCG的改进算法。其次,对于给定的可观标签序列和观测时间,通过求解由改进的MSCG的路径信息构建的线性规划问题,获得所有与可观标签序列时间一致的有效路径,从而分析系统的故障情况。最后,以交替位协议为实例分析验证了所提方法的有效性,为复杂的实时系统故障诊断问题提供有效方案。

摘要： 为了提高不确定性离散事件动态系统的运行性能,本文结合时间Petri网及模糊集理论,建立了新型的高级模糊Petri网模型,并给出系统运行规则的动态算法,绘制清晰的流程图.通过模拟离散事件动态系统的运行过程,不仅获得了整个动态过程的具体数据,还能统计出整个系统的运行时间,从而实现对离散事件系统运行过程的监督、控制和调整功能.

摘要： 综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际综合园区建设过程中,对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要.首先,通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型,并结合时间约束Petri网基本建模原理,建立了系统的运行优化模型;然后,对系统中元件两状态模型进行分析,建立系统的状态空间模型;并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标.最后,通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析,评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性,从而为实际园区建设提供理论分析依据.

摘要： 渗透测试攻击模型作为渗透测试的重要环节,受到学术界和工业界的共同关注.现有的渗透测试攻击模型未考虑渗透测试攻击过程中的动态参数,无法描述漏洞的发生时间.本文以漏洞为基本单元,以时间Petri网中库所的时间区间表示漏洞的发生区间,构建以时间Petri网为基础模型的渗透测试攻击模型.首先,将漏洞列表作为输入来构建单漏洞模型;然后,将单漏洞模型集合通过模型整合算法形成完整的渗透测试攻击模型;最后,给出渗透攻击路径选择算法,并通过模拟实验验证本文所提渗透攻击路径选择算法的有效性.

摘要： 针对多自动导引车(AGV)在大规模物流仓储中存在的路径规划问题,对基于时间Petri网的多AGV调度优化算法进行了研究.该算法利用时间Petri网对大规模双向车道环境下多AGV的仓库调度过程进行建模,并在分解后对AGV进行单独分析,减少了算法的时间复杂度;引入传统外点惩罚函数法构建以AGV调度时间为指标的目标函数,通过对AGV运行路径信息的依次迭代和更新解决了其在调度过程中的碰撞问题;在此基础上增加碰撞类型分析,以目标函数最优为原则对路径进行局部规划,实现调度方案最优.实验结果表明在大规模调度环境中该算法能快速收敛出无碰撞死锁的最优路径方案,并能保证多AGV在动态仓库物流调度中具有良好的实时适应性.

摘要： 作业时间不确定的柔性作业车间调度问题由于其计算复杂性、约束条件数量以及工件加工优先级等限制,难以获得最优解.采用Stopwatch时间Petri网对区间柔性作业车间优先级调度问题进行建模,通过Stopwatch状态类可达性分析方法获得模型所有可行变迁触发序列.为了准确执行变迁触发序列的时序分析,采取逆向分步法将此问题转化为线性规划问题,求出最小下界和最小上界的调度路径,进而获得基于优先级的最优调度方案.通过实验结果表明了模型的有效性,为区间柔性作业车间优先级调度提供了有效的模型支持.

摘要： 电商物流服务系统是一种集商流、物流、信息流和资金流于一体的大规模复杂系统,具有离散事件动态系统的一般特征.将面向对象技术与Petri网相结合,引入时间因素,应用于大规模复杂信息系统建模上,不仅能降低系统模型复杂度,还可以针对模块性能做定量分析.在分析研究电商物流服务系统主要功能和Petri网理论的基础上,给出了一种面向对象时间Petri网(OOTPN)的形式定义,描述了电商物流服务系统的主要对象和业务流程,采用面向对象时间Petri网构建了电商物流服务系统的OOTPN模型,分析了子网的相关时间特性,利用可覆盖性树、关联矩阵对子网的可达性、有界性、守恒性等性质进行了分析,证明了模型系统的可靠性和健壮性,体现了OOTPN模型具有模块化、图形化、结构化特点和可扩展、可重用、易于维护等特性.%E-commerce logistics service system is a large-scale complex system which consists of trade flow, logistics, information flow and capital flow, and it has general features of the discrete event dynamic system. When the object-ori-ented technology integrates Petri nets and time factor, it can be applied to the modeling of large-scale complex informa-tion system. The integration can not only reduce the complexity of system model but also make quantitative analysis for module performance. Based on the study of the main functions of E-commerce logistics service system and Petri Nets Theory, an object-oriented time Petri Net (OOTPN) is defined. The main objects and business process of the E-com-merce logistics service system are described. Based on the object-oriented time petri nets, an OOTPN Model for the E-commerce logistics service system is constructed, and the relevant time characteristics of the sub-network are analyzed. The Coverability Tree and the Incidence Matrix are adopted to analyze the features of the sub-network such as reachab-ility, boundedness and conservativeness, so as to show that the module system is reliable and robust. The study proves that the OOTPN Model is modularized, graphical, structured, extensible, reusable, and easy for maintenance.

摘要： 模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一.由于时间Petri网采用时间区间描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的.提出时间Petri网的随机模拟方法.该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点.然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供一种新的探索途径.

摘要： 模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一.由于时间Petri网采用时间区间描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的.提出时间Petri网的随机模拟方法.该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点.然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供一种新的探索途径.

摘要： 模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一.由于时间Petri网采用时间区间描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的.提出时间Petri网的随机模拟方法.该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点.然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供一种新的探索途径.

摘要： 模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一.由于时间Petri网采用时间区间描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的.提出时间Petri网的随机模拟方法.该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点.然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供一种新的探索途径.

摘要： 随着测试技术的不断发展，航天自动测试系统可选的测试资源总类不断丰富，系统组建的灵活性大大增加，这就为测试资源和路径提供了许多选择，因此测试任务调度问题就成为组建航天自动测试系统的关键问题。本文以测试总时间最短作为任务调度的目标，基于时间Petri网的状态方程，提出了一种启发式搜索算法启发函数的构造方法。即在测试任务、测试工序时间和测试任务之间的时序关系已知的情况下，可以通过该启发函数进行启发式搜索来估算任务的总测试时间。

摘要： 随着测试技术的不断发展，航天自动测试系统可选的测试资源总类不断丰富，系统组建的灵活性大大增加，这就为测试资源和路径提供了许多选择，因此测试任务调度问题就成为组建航天自动测试系统的关键问题。本文以测试总时间最短作为任务调度的目标，基于时间Petri网的状态方程，提出了一种启发式搜索算法启发函数的构造方法。即在测试任务、测试工序时间和测试任务之间的时序关系已知的情况下，可以通过该启发函数进行启发式搜索来估算任务的总测试时间。

摘要： 随着测试技术的不断发展，航天自动测试系统可选的测试资源总类不断丰富，系统组建的灵活性大大增加，这就为测试资源和路径提供了许多选择，因此测试任务调度问题就成为组建航天自动测试系统的关键问题。本文以测试总时间最短作为任务调度的目标，基于时间Petri网的状态方程，提出了一种启发式搜索算法启发函数的构造方法。即在测试任务、测试工序时间和测试任务之间的时序关系已知的情况下，可以通过该启发函数进行启发式搜索来估算任务的总测试时间。

摘要： 随着测试技术的不断发展，航天自动测试系统可选的测试资源总类不断丰富，系统组建的灵活性大大增加，这就为测试资源和路径提供了许多选择，因此测试任务调度问题就成为组建航天自动测试系统的关键问题。本文以测试总时间最短作为任务调度的目标，基于时间Petri网的状态方程，提出了一种启发式搜索算法启发函数的构造方法。即在测试任务、测试工序时间和测试任务之间的时序关系已知的情况下，可以通过该启发函数进行启发式搜索来估算任务的总测试时间。

摘要： 随着测试技术的不断发展，航天自动测试系统可选的测试资源总类不断丰富，系统组建的灵活性大大增加，这就为测试资源和路径提供了许多选择，因此测试任务调度问题就成为组建航天自动测试系统的关键问题。本文以测试总时间最短作为任务调度的目标，基于时间Petri网的状态方程，提出了一种启发式搜索算法启发函数的构造方法。即在测试任务、测试工序时间和测试任务之间的时序关系已知的情况下，可以通过该启发函数进行启发式搜索来估算任务的总测试时间。

摘要： 时间Petri网在经典Petri网的基础上引入了时间因素,不仅能分析逻辑层次的系统性能,还能分析时间层次的系统性能,然而包含空间因素的信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的产生需要对时间Petri网进一步拓展。CPS集成计算系统和物理系统,不仅能够实时感知物理环境信息,并且能够通过物理实体改变物理环境。文中对CPS的物理层面特点进行了深入分析,研究了CPS物理实体的属性及其位置变迁过程,提出了一种CPS物理实体的形式化建模方法,并在时间Petri网的基础上引入空间因素,构造时空Petri网模型,使其不仅能够描述物理实体逻辑及时间层次的行为,并且能够描述物理实体位置变迁所引起的状态变化,最后以机器人控制系统为例,进一步阐述了时空Petri网模型的有效性。

摘要： 本发明提供一种基于面向对象层次时间Petri网的装配工艺模型建立方法，包括以下步骤：根据装配工艺不同的节点建立不同层次的面向对象子网；根据装配工艺信息建立对象模型并建立不同层次的辅助子网代替对应库所；根据装配工艺确定装配过程中信息传递方向，建立每个对象的输入和输出信息库所，在每个对象始末位置插入门变迁，用有向弧分别将输入和输出信息库所与门变迁连接起来以建立装配工艺子网间信息传递网；建立初始标识并把所有库所和时间变迁中的初始标识表示出来，得到装配工艺模型。根据本发明实施例的上述步骤，通过对装配信息不同层次描述使得装配信息和对象全面，模型通用性高，降低建模复杂度，利用遗传算法优化装配时间。

摘要： 一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法，先根据待解决的带时间窗车辆路径问题，建立客户数据模型；然后计算配送中心和客户点中两两之间的距离，再建立带时间窗的车辆路径问题的数学模型，然后基于客户数据模型，建立带时间窗车辆路径问题的Petri网模型；再基于Petri网模型，将数学模型转换为整数线性规划问题；然后在MATLAB中调用整数线性规划问题的相关程序；最后利用YALMIP优化工具箱求解程序内容并进行结果分析；本发明能够实现配送中心的车辆配送路线最优，同时使车辆的配送总距离最短，较大程度的降低车辆运输成本，具有良好的应用前景。

摘要： 本申请涉及一种基于随机时间Petri网的星座备份策略评估方法及系统，属于星座运行管理技术领域；方法包括：构建单星STPN模型和轨道面STPN模型，并根据单星STPN模型和轨道面STPN模型建立包含多种备份策略的导航星座STPN模型；根据导航星座STPN模型中的故障卫星数量和星座CV值，建立可用性模型，并根据导航星座STPN模型的运行成本，建立成本模型；采用可用性模型、成本模型对导航星座STPN模型进行评估，并根据评估结果从多种备份策略中确定出目标备份策略。本申请的方法充分评估星座中随机和确定事件对系统造成的冲击，能有效分析不同备份策略对星座运行参数的影响，可为导航星座备份策略设计优化提供量化依据。

摘要： 本发明公开了基于层次时间颜色Petri网的维修过程逻辑网建模方法，首先根据维修过程逻辑网模型的结构建立有色Perti网的基本结构，然后在建立的基本模型上简化此有色Petri网的基本模型，接下来在整个模型结构的基础上，进行颜色设置和函数声明，并且利用Perti网仿真分析工具对模型进行仿真分析，在有色网的基本结构中添加时间、颜色要素，建立HTCPN模型。根据仿真结果可以看出，该模型能详细的描述出维修过程整体的运行情况、维修保障资源利用情况以及时间属性。

摘要： 本发明公开了一种部分可观标签时间Petri网的故障诊断方法，步骤S1：启动过程的重要环节对应为可观变迁和不可观变迁，标定各变迁触发区间，建立部分可观标签时间Petri网模型；步骤S2：转化为状态类图并修正变迁触发时间区间；步骤S3：根据检测时间点，遍历所有满足可观变迁触发时间和序列信息的路径，判断系统是否可以在一定时间内可诊断；步骤S4：对双组元推进系统启动过程建立部分可观标签时间Petri网模型，结合系统工作过程中各执行机构可观测状态，对系统不可观部分进行τ时间可诊断性判断。本方法利用可观变迁序列分类，推出变迁序列，计算故障发生后的时间关系，判断系统故障是否在τ个时间单位内可诊断。

摘要： 本发明公开了一种基于随机时间Petri网的工作流执行优化方法，包括S1、构建服务时间模型，计算不同结构下活动总平均服务时间，并对当前负载进行更新，以计算得到工作流服务时间最小的目标函数；S2、根据负载均衡服务时间最小的目标模型，将执行者能力和其已分配的实际任务数量转换为执行者负载进行遍历循环，以寻找得到最优的候选执行者；S3、构建等待时间模型，并基于工作流服务时间最小的目标函数，计算工作流执行时间最小的目标函数；S4、根据工作流执行时间最小的目标函数，进行随机时间Petri网执行时间的优化。本发明构建了基于随机时间Petri网的工作流执行时间模型，用于分析、计算并减少工作流过程执行时间。

摘要： 本发明为基于时间Petri网的无人机群一致性协同控制方法，属于无人机智能控制领域。该方法包含以下步骤：S1：建立通信拓扑；S2：进行无人机控制信息流传输相关约束规则制定；S3：建立无人机群的时间Petri网；S4：制定一致性协同方案，获取邻居节点的状态信息；S5：在约束条件下，计算期望稳态跟踪误差，设计性能函数指标，进行性能变换，得到误差模型并求解实现一致性控制；S6：无人机将求解的无人机群的变迁时间带入时间Petri网，预测出对应不同环境中无人机的变迁策略。本发明方法能够实现无人机群自动飞行控制，提高了无人机群控制的精度，达到期望的稳态性能与一致性目标，保障无人机群在复杂环境中控制的安全性。

摘要： 本发明公开了一种基于随机时间Petri网的医疗系统仿真方法。该方法为：对医疗系统中的就诊流程进行建模；根据随机时间Petri网中各组成部分与医疗系统中的医疗任务映射关系，建立随机时间Petri网模型；对医疗系统进行分析，得到病人完成整个就诊流程的平均等待时间计算方法；根据随机时间Petri网的组成与各部分之间的关系，绘制系统类图；根据随机时间Petri网的特点，建立多服务器仿真算法；将不同的医生、护士、挂号人员和床位数量的方案进行仿真，得到不同方案下的病人平均等待时间，并分析得到合理的资源配置方案。本发明实现了对医疗系统中资源的合理、优化组合，提高了资源利用率，改善了病人的就医体验。

摘要： 本发明公开了一种基于时间Petri网的网络交易系统故障诊断方法，通过用户的控制行为及时间检测，利用时间分支进程技术对交易系统的故障进行检测，一方面可以提高交易系统的健壮性，另一方面对交易系统可以进行提前防御。本发明优点在于：1.提出交易系统的时间分支进程技术，将其用于诊断网络交易系统故障诊断过程中；2.通过对交易流程的时间约束条件分析，提出了基于时间分支进程的交易系统故障诊断技术，在控制流基础上研究时间约束信息，并以此锁定交易系统的故障区域，能够较为精确找到交易系统的故障。

摘要： 一种基于Petri网理论的带时间窗的车辆路径优化方法，先根据待解决的带时间窗车辆路径问题，建立客户数据模型；然后计算配送中心和客户点中两两之间的距离，再建立带时间窗的车辆路径问题的数学模型，然后基于客户数据模型，建立带时间窗车辆路径问题的Petri网模型；再基于Petri网模型，将数学模型转换为整数线性规划问题；然后在MATLAB中调用整数线性规划问题的相关程序；最后利用YALMIP优化工具箱求解程序内容并进行结果分析；本发明能够实现配送中心的车辆配送路线最优，同时使车辆的配送总距离最短，较大程度的降低车辆运输成本，具有良好的应用前景。