企業(yè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)的建模分析與研究.pdf

1、企業(yè)自備鐵路作為國家鐵路的延伸，在國家鐵路的運(yùn)輸發(fā)展中起著重要的作用，而企業(yè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)作為構(gòu)成現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的核心和關(guān)鍵部分，它的好壞直接影響企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和運(yùn)輸效率。針對企業(yè)鐵路目前面臨的挑戰(zhàn)，先進(jìn)的信息技術(shù)在企業(yè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用符合鐵路跨越式發(fā)展的要求。
　　通過對企業(yè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程、組織結(jié)構(gòu)等分析，可以得出調(diào)度系統(tǒng)是按照調(diào)度規(guī)則進(jìn)行的企業(yè)的日常生產(chǎn)活動，是一個典型的復(fù)雜離散動態(tài)系統(tǒng)，具有異步、并發(fā)和隨機(jī)性等系

2、統(tǒng)特性。本文提出采用離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型對系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計的方法，將工作流技術(shù)應(yīng)用到調(diào)度系統(tǒng)中，有效解決了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的缺陷，將運(yùn)輸中參與的各個元素高效的組織起來成為可靠、高效率的運(yùn)輸流，實現(xiàn)了多角色、多任務(wù)、多部門、多環(huán)節(jié)的高效溝通和協(xié)作，為構(gòu)建以工作流技術(shù)為基礎(chǔ)的鐵路調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)平臺以及從理論上分析系統(tǒng)動態(tài)性能奠定基礎(chǔ)。工作流技術(shù)在業(yè)務(wù)流程描述、過程跟蹤管理、優(yōu)化等方面有著其它技術(shù)不能比擬的優(yōu)勢，能夠改善業(yè)務(wù)流程、優(yōu)化并合理利用資源、

3、減少人為差錯和延誤，以期提高生產(chǎn)運(yùn)輸效率，這正是鐵路調(diào)度系統(tǒng)所需求的。
　　通過對工作流技術(shù)的分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合Petri網(wǎng)理論進(jìn)行業(yè)務(wù)流程的建模，將各個子系統(tǒng)的各種功能及相互聯(lián)系進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程的關(guān)系抽象和形式化描述，能夠為業(yè)務(wù)流程的分析優(yōu)化以及未來鐵路中相關(guān)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)和研究提供邏輯模型支持，同時使業(yè)務(wù)流程與應(yīng)用軟件分離，便于系統(tǒng)的設(shè)計與分析。引入工作流技術(shù)協(xié)調(diào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)過程中的所涉及的資源，使工作流引擎按

4、照工作流模型進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的自動化，并且使業(yè)務(wù)處理過程頻繁的調(diào)整變化通過改變相應(yīng)的工作流模型加以體現(xiàn)，而不用對業(yè)務(wù)處理應(yīng)用程序代碼進(jìn)行大量的改動，滿足對業(yè)務(wù)過程進(jìn)行快速、動態(tài)調(diào)整的需要。
　　本論文側(cè)重于對系統(tǒng)的建模以及模型分析兩方面的研究，首先通過對工作流模型的多種建模工具對比后，選擇離散動態(tài)系統(tǒng)的建模工具—Petri網(wǎng)進(jìn)行建模。Petri網(wǎng)是一種基于狀態(tài)的建模方法，有嚴(yán)格的語義和圖形語言實現(xiàn)對模型元素明確的定義，所

5、具有的柔性特征適合于企業(yè)鐵路調(diào)度系統(tǒng)這種具有業(yè)務(wù)變化頻繁和系統(tǒng)間交互數(shù)據(jù)大等特點的復(fù)雜的離散系統(tǒng)。論文對系統(tǒng)中典型業(yè)務(wù)處理過程的進(jìn)行了分析，為了能夠準(zhǔn)確、具體的對業(yè)務(wù)過程進(jìn)行形式化描述、降低模型的復(fù)雜性，通過對基本Petri網(wǎng)進(jìn)行層次、顏色等方面的擴(kuò)展來建立基于復(fù)雜業(yè)務(wù)過程的Petri網(wǎng)模型。
　　最后借助于Petri網(wǎng)模型主要性能分析方法（定性分析和定量分析），實現(xiàn)對系統(tǒng)的工作流模型分析，證明了模型的正確性和合理性。文中采用一種