Petri網(wǎng)模型及相關(guān)算法.docx

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1、?!網(wǎng)模型及相關(guān)算法?!網(wǎng)模型及相關(guān)算法莫迪張軍張學(xué)軍北京航空航天大學(xué)摘要文中著重應(yīng)用!#網(wǎng)建立調(diào)度的模型,方便做出分析和描述以及進(jìn)行優(yōu)化處理。利用?!網(wǎng)描述調(diào)度編排調(diào)整問題中并發(fā)的結(jié)構(gòu),有效地對整個(gè)過程進(jìn)行動態(tài)仿真,同時(shí)為后繼分析方法建立模型平臺。對于由于各種原因而引起的延誤及其引起系統(tǒng)延誤波及,應(yīng)用遺傳算法使其對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成的影響最小。關(guān)鍵詞!?網(wǎng)遺傳算法調(diào)度目標(biāo)優(yōu)化?%&?!()?!?+),#)?(.&!?/0?!)1#0&,?(?#&,.#/)!?(?#+)2?3(&眼45?3(&?/6575?.怡0,8?(?%&!,!??

2、9:5%,)0),#??/&?,&&?#鄧?吃(&!!&?/0?!)1#0?)!(%&;)?)?0?&(#?&!&###%!55!)?(&!!&?/0??!)1#0,%!?1,1Α!??)5#,???Β#Α&?,,Α?&##Α%?05#&(Χ)(#?!)%%,%&1#?%((0),#???!&%!55!?)!?)##)Χ?吧&?&#Α%?%.%?)!(,#&Α&%Χ##&%(?&0?)##)州?/%Α%!?&?,#&Α&5%,1()?0!!)?(/??&/)!?(09,)而?0?(?0哪?,#?(Χ(#?Χ)!;%Α,:

3、5%?<)&Α))Ε抖Φ找:9!?ΓΗ??.#/)!?(0%.!!&?/0?&!/)??0?<&?)?9基于?!網(wǎng)的運(yùn)輸系統(tǒng)模型根據(jù)運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成,可將運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)簡化拆分為運(yùn)輸工具、運(yùn)輸站。本著簡化的原則,設(shè)網(wǎng)絡(luò)中存在四個(gè)節(jié)點(diǎn),分別設(shè)為.、Ι、?、2,以運(yùn)輸站為位置,以運(yùn)輸工具為托肯,可以得到簡單?!網(wǎng)模型。用來分析。圖9四運(yùn)輸站??!網(wǎng)模型在每一個(gè)變遷上標(biāo)明的數(shù)字為使使變遷使能的時(shí)間,即變遷發(fā)生所需要的時(shí)間。在實(shí)際情況當(dāng)中實(shí)際為運(yùn)輸工具行駛的時(shí)間。運(yùn)輸工具在實(shí)際運(yùn)輸中,存在著運(yùn)輸時(shí)刻表,運(yùn)輸工具的每一次運(yùn)輸都要按照運(yùn)輸時(shí)刻表來

4、安排。Κ用遺傳算法對延誤調(diào)整進(jìn)行優(yōu)化區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)運(yùn)輸延誤函數(shù),設(shè)為區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有運(yùn)輸工具所有運(yùn)輸站到發(fā)晚點(diǎn)時(shí)間的加權(quán)平方和,即Λ尸一藝Μ“&>。一&。,ΚΝ‘毯一,?！?其中Λ為區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有運(yùn)輸工具數(shù)Μ.為調(diào)度區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有運(yùn)輸站數(shù)ΜΟΠ入Θ9為運(yùn)輸工具加權(quán)系數(shù),優(yōu)先級越高,加權(quán)系數(shù)越大Μ>7?&為運(yùn)輸工具?到達(dá)運(yùn)輸站7的時(shí)間Μ>,Ρ7為運(yùn)輸工具?從運(yùn)輸站7出發(fā)的時(shí)間Μ&。為運(yùn)輸工具?計(jì)劃到達(dá)運(yùn)輸站7的時(shí)間Μ,。為運(yùn)輸工具?計(jì)劃從運(yùn)輸站7出發(fā)的時(shí)間。運(yùn)輸工具的延誤函數(shù)8,越小,則運(yùn)輸工具的正點(diǎn)率就越高,否則運(yùn)輸工具的正點(diǎn)率就越低。

5、在無晚點(diǎn)的情況下,延誤函數(shù)為最小值。。運(yùn)輸工具延誤函數(shù)只是許多優(yōu)化目標(biāo)的一個(gè),為了不同的目標(biāo),可以選擇不同的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。對于多目標(biāo)優(yōu)化則可以簡單的用多目標(biāo)函數(shù)加權(quán)的方法來實(shí)現(xiàn),即對各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的值進(jìn)行加權(quán)求和作為最后的總目標(biāo)函數(shù)。我們把運(yùn)輸工具的的實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表,即區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有運(yùn)輸工具在所有運(yùn)輸站的到發(fā)時(shí)刻表示為一個(gè)二元組時(shí)間集ΛΗ一ΘΣ.。,馬?Τ9鎮(zhèn)?簇?,9毛7鎮(zhèn).,Τ9Θ?Θ,9Θ7Θ.,.。,Υ,〔?,.歸玖?田其中Λ為區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有運(yùn)輸工具數(shù)Μ.為調(diào)度區(qū)段網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有運(yùn)輸站數(shù)Μ二元組Θ?.7,2?7?表示運(yùn)輸工具

6、?在運(yùn)輸站7的到發(fā)時(shí)刻。實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表Η可以表示為一個(gè)6.的二元組矩陣,Η即表示運(yùn)輸工具的實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表。運(yùn)輸工具延誤函數(shù)84可以重新定義為運(yùn)輸工具實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表Η的函數(shù)Λ?ΘΗ?Κ一獷ΩΘΗ一Η’?ΩΘΗ一Η’?了其中ΛΗ表示運(yùn)輸工具實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻表,Η’電子測量技術(shù)·ΚΦΦ:年第二期表示運(yùn)輸工具運(yùn)行時(shí)刻計(jì)劃Μ入為Ω#的運(yùn)輸工具優(yōu)先級系數(shù)向量。>表示矩陣的轉(zhuǎn)置。由前面的有關(guān)運(yùn)輸描述中,我們可以看到,運(yùn)輸工具運(yùn)輸沖突的解決辦法實(shí)際上,是解決對同時(shí)使用手續(xù)門廊的運(yùn)輸工具如何安排的問題,也就是說可以將問題歸結(jié)為前面的延誤運(yùn)輸工具是否避讓后

7、面的運(yùn)輸工具。設(shè)運(yùn)輸工具#和運(yùn)輸工具3在運(yùn)輸站.發(fā)生沖突,假定9為前架運(yùn)輸工具,3為后架運(yùn)輸工具,則解決方案可以定義為集合?Ξ一籠?ΞΟ,?Ξ8Τ。方案?ΟΞ定義為在.運(yùn)輸站#避讓3,方案?8Ξ定義為在.運(yùn)輸站#不避讓3。在調(diào)度網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有運(yùn)輸工具在所有運(yùn)輸站是否產(chǎn)生沖突以及產(chǎn)生沖突后的解決方案,可以用集合表示。運(yùn)輸工具運(yùn)輸站沖突解決集定義為一個(gè)五元組集,為Λ以一習(xí)Θ人,Ψ,氏,。??

8、??表示在第7個(gè)運(yùn)輸站,第?和第0架運(yùn)輸工具是否發(fā)生沖突,若?)??#??一9,則表示發(fā)生了沖突,若?)????#ΖΟ,則表示未發(fā)生沖突。Ξ#?Ξ表示若?)??#?一9沖突發(fā)生,則采用何種解決方案Μ若?)??#??“Φ,沖突未發(fā)生,則