资源分配系统是指存在资源分配和资源竞争的动态系统。在生产生活中十分常见,如自动制造系统,智能交通系统,分布式数据库系统等。随着技术的不断进步,资源分配系统的组成也变得越来越复杂,如何降低资源分配系统中的运行成本,提高运行效率,以达到经济效益最大化已成为亟待解决的问题。Petri网以其并发、直观、动态、通用、抽象的结构特性能够清晰简洁的描述系统中的进程并发、冲突,资源共享、互斥等规则,同时能够对系统操作进行分析。目前,Petri网已经成为资源分配系统中建模、分析以及调度问题研究的最常用的技术之一。然而现在已有的方法中,由于资源调度问题属于NP-hard问题,尤其是对较大规模资源分配系统中的调度存在无法获得最优解决方案的问题,因为随着系统规模的增大系统的调度复杂性也不断增大,传统的调度算法无法在合理的时间内计算出最佳解决方案。本文主要研究基于Petri网的资源分配系统建模与调度方法优化,针对资源分配系统的调度优化问题,分别从启发式函数和搜索算法的角度提出三种基于Petri网的加快寻路速度的同时保证调度结果最优性的启发式搜索方法。本文的主要研究工作和创新点实现如下:（1）提出了一种基于赋时Petri网的资源分配系统建模方法。该方法为资源分配系统的调度分析提供了模型基础,可以对此类系统中的并发、冲突、同步、异步等特征进行建模。在模型的可达图上,提出了一种基于启发式A*搜索的系统调度路径搜索算法,此方法考虑了系统的状态和托肯的剩余时间对系统调度的影响,并能用于系统中存在可选路径的情况,因此该启发函数可应用于更广泛的系统调度。（2）为缓解较大规模资源分配系统调度路径搜索中的耗时问题,提出了两种调度优化方法。第一种方法是在Petri网可达图的A*搜索算法上添加动态权重,通过平衡结果质量和搜索速度,提高算法运行速度。第二种方法是给A*算法的启发函数添加动态权重,且加权规则为指数性,即要扩展节点的选择范围随着节点的后继节点数量变化而改变,当节点深度较深时,后继节点的数量较少,因此选择所有后继节点中相对较多数量的节点作为下一步要扩展节点的选择范围,并采用改进后的最佳节点挑选规则来寻找系统的调度方案。以上两种方法分别从A*搜索算法和启发式函数两个不同的角度解决调度问题。实验证明,上述两种方法均可以在控制最终搜索结果质量的情况下加快系统调度的速度。（3）提出了一种针对资源分配系统进行调度优化的启发式函数,该函数也是一种可采纳启发函数,但是由于考虑了资源的等待时间,使得本文提出的启发函数相对于传统启发式函数更有效,减小了算法在系统可达图上计算最优路径时的节点扩展数量,使得采用该启发式函数的A*搜索算法可以更快地收敛,并保证所获得的调度路径是最优的。并通过实验证明该方法的可行性与有效性。