41、颜色需求与偏好：深入解析彩色Petri网中的令牌选择机制

颜色需求与偏好：深入解析彩色Petri网中的令牌选择机制

1 引言

在离散系统建模中，Petri网作为一种强大的形式化工具，广泛应用于系统分析和仿真。彩色Petri网（Colored Petri Nets, CPNs）进一步扩展了传统Petri网的功能，使得令牌可以携带额外的信息，如颜色。这种颜色信息不仅增强了模型的表达能力，还在令牌的选择和消耗过程中引入了灵活性。本文将重点讨论令牌颜色的需求与偏好问题，探讨如何在GPenSIM中实现这些机制，并通过具体示例展示其在Petri网建模中的应用。

2 颜色需求

2.1 需求的概念

在某些应用场景中，令牌必须具备特定的颜色才能被变迁选中和消耗。这种需求可以确保系统的某些关键操作仅在满足特定条件时才被执行。例如，在一个生产线上，只有带有特定颜色标识的令牌（代表特定类型的原材料）才能进入下一个工序。

2.2 实现方法

在GPenSIM中，可以通过设置预处理器（pre-processor）来实现颜色需求。预处理器会在每次变迁尝试触发时检查令牌的颜色是否满足指定条件。如果条件不满足，则变迁不会触发。

示例：设置颜色需求

假设我们有一个生产线模型，其中变迁 T1 只能消耗带有颜色 red 的令牌。我们可以在预处理器中添加如下代码：

function enabled = preproc_t1(PN)
    % 获取输入位置的令牌
    tokens = PN.place{1}.tokens;