[發明專利]基于OOPN精細化操作的垃圾分類仿真方法及系統

在審

• 申請號: 202110196630.0
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN113158414A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 夏傳良;王兆誠;王忠;申斌;張海林
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K19/06;G06F111/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種基于OOPN精細化操作的垃圾分類仿真方法及系統，包括：基于垃圾分類系統的功能及模塊劃分，構建粗略OOPN系統模型；基于第一約束條件確定所述粗略OOPN系統模型的類網模型；利用所述類網模型對所述粗略OOPN系統模型進行精細化處理，獲得精確OOPN系統模型；基于獲得的精確OOPN系統模型，實現垃圾分類過程的仿真。所述方案給出了關于OOPN系統的活性、有界性定理，提出經過類網精細化操作后系統仍保持活性、有界性的充要條件；有效保證了精細化操作后的OOPN模型的活性及有界性。通過利用OOPN類網精細化操作方法對智能垃圾分類揀放系統進行仿真分析，能夠準確的反映垃圾分類系統的工作流程，有利于工作人員對系統進行研究和管理，提高了垃圾分類的準確性。

技術領域

本公開涉及智能垃圾分類技術領域，特別是涉及一種基于OOPN精細化操作 的垃圾分類仿真方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提到了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有 技術。

在日常生活中，垃圾分類處理逐漸被政府和人們重視并實踐應用，但人為 垃圾分類需要公眾有高度的自覺意識，收效甚微，于是智能垃圾分類揀放機應 運而生，為了加快揀放機垃圾分類處理的速度并降低功耗，有必要對這類系統 進行建模研究和管理。智能垃圾分類的過程有很明顯的模塊化、功能化特征， 如垃圾識別、垃圾分揀、垃圾對應回收和垃圾運輸處理等。Petri網作為一種系 統模型，一般對系統及行為進行統一考慮，但不能體現出系統功能模塊的劃分。 而利用面向對象的相關定義對系統進行功能、模塊的劃分，將整個復雜系統的 建模過程有效地劃分為多個簡單子系統，并相應進行建模研究正是面向對象 Petri網(OOPN)建模技術的突出優勢所在；發明人發現，雖然當前技術人員研 究了OOPN的一些性質(包括建模復雜度、建模效率、模型的封裝性及抽象性) 和精細化操作方法，但是，現有方法中并未考慮到OOPN的活性、有界性及精 細化后對這些性質的保持等問題。活性和有界性是OOPN系統的主要行為特征， 活性反映了系統可以在任何狀態下完成任何部分的工作，這意味著系統中不存 在局部死鎖，有界性反映了系統的無溢出性。因此不考慮精細化操作對原系統 的活性和有界性的保持，對于智能垃圾分類揀放以及柔性制造等問題，無法保 證OOPN模型的可用性及精確度。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提供了一種基于OOPN精細化操作的垃圾分類 仿真方法及系統。

根據本公開實施例的第一方面，提供了一種基于OOPN精細化操作的垃圾 分類仿真方法，包括：

基于垃圾分類系統的功能及模塊劃分，構建粗略OOPN系統模型；

基于第一約束條件確定所述粗略OOPN系統模型的類網模型；

利用所述類網模型對所述粗略OOPN系統模型進行精細化處理，獲得精確 OOPN系統模型；

基于獲得的精確OOPN系統模型，實現垃圾分類過程的仿真。

進一步的，所述第一約束條件為：

假設N＝(P,T；F,Q,G,W)和Na＝(Pa,Ta；Fa,Qa,Ga,Wa)是兩個OOPN網，需 滿足：

1)且

2)Fa＝F∩((Pa×Ta)∪(Ta×Pa)∪(Qa×Ta)∪(Ta×Qa)∪(Ga×Qa)∪(Qa×Ga))；

則稱Na是N的類網，其中，P為確定庫所集合，T為確定變遷集合，F為 OOPN模型的流關系，Q為確定非空的消息庫所集合，G為對象間的網關集合， W為權函數；Pa為另一OOPN模型的確定庫所集合，Ta為另一OOPN模型的 確定變遷集合；Fa為另一OOPN模型的流關系，Qa為另一OOPN模型的確定 非空的消息庫所集合，Ga為另一OOPN模型的對象間的網關集合，Wa為另一OOPN模型的權函數。