面向本质特征的特定领域建模及其在铁路中的应用

摘要

当前，无论是经济社会市场竞争的外部压力，还是铁路跨越式发展的内在需要，铁路系统的业务具有不可避免的复杂性和动态性。在复杂多变的因素中抓住系统的本质特征是解决动态问题的根本途径。同时，铁路系统的复杂性和动态性相应地对其管理信息系统的通用性和柔性要求很高，而这一方面的研究目前还比较薄弱。对铁路这一特定领域的面向本质特征的特定领域建模研究成为当前一个亟待解决的问题。 本文结合我国铁路车站这一特定领域的本质特征和车站系统研发的实际需要，对面向本质特征的静态建模、动态建模、领域建模等方面进行了深入研究。 具体包括以下几方面的内容： (1)从领域建模的角度出发，系统分析了铁路车站的共性特征和变化性特征，提出了一种面向本质特征的复杂系统研究思路。本文对铁路车站的生产状况、作业过程、组织结构等进行专门研究，将车站这一复杂系统作为特定领域进行建模研究，分析了车站系统通用性、柔性和动态可配置等问题解决的关键所在。 (2)结合铁路车站本质特征，提出了特定领域的静态结构特征模型和动态行为特征模型，构建了较完整的面向本质特征的建模方法体系。其中，既包括类模型、状态模型和原子功能模型的面向静态结构本质特征的建模方法，也包括组织模型、用例模型和工作流模型的面向动态行为本质特征的建模方法。 (3)论述了特定领域的领域分析和设计方法，给出了领域建模全过程，提出了面向本质特征的领域分析和建模方法。首先对车站进行了面向本质特征的特定领域建模研究，包括特定领域的领域分析、领域设计和领域实现；随后总结扩展为整个领域的领域分析和建模研究，介绍了面向本质特征的领域模型框架、具体形式及建模过程。 (4)提出了基于动态可重配置的面向对象Petri网的建模方法，给出了动态可重配置系统形式化的方法和步骤，并结合铁路系统实例进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明

第一章绪论

第二章面向本质特征的复杂系统研究方法

第三章面向本质特征的复杂系统静态建模

第四章面向本质特征的复杂系统动态建模

第五章面向本质特征的领域建模

第六章面向本质特征动态可重配置的领域建模

第七章总结与展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间的研究成果