基于Pi-演算的无线自动售货机系统建模与应用

论文摘要

无线自动售货机系统通过无线网络实现了对自动售货机的远程监视和控制,便于企业内部物流管理及向顾客提供方便的手机购物。为了对这一复杂系统形成一致的理解,分析系统的正确性和可靠性,进而定量评估系统的绩效,需要建立一种严谨的可模拟系统动态运行的模型。由于无线自动售货机系统属于离散动态系统,本文采用了描述分布式并发系统的Pi-演算过程代数方法为系统建模。分别对系统的交易流程和物流配送过程建立了Pi-演算模型。对无线自动售货机系统的交易流程的建模采用自顶向下的建模方法,首先建立系统的主要活动模块的顶层Pi-演算模型,然后对这些模块进行细化,最后得出系统交易流程完整的Pi-演算模型;并用Pi-演算的形式化辅助工具MWB验证其正确性。为了能够对无线自动售货机系统物流配送过程进行建模,本文定义了一种带时间因素的Pi-演算,对无线自动售货机系统的物流配送过程建立了含有时间因素的Pi-演算模型;考虑到绩效分析的需要,还在不同的缺货情况下同时模拟两种系统物流配送过程的运行,通过选择最佳的配送路线,得出无线售货机物流配送过程与传统售货机物流配送过程工作效率的提高。本文为系统复杂的交易流程和物流配送过程建立了精确的Pi-演算模型,使系统的开发人员、监控人员和维护人员对系统形成了一致的准确的理解,为系统的分析和改进打下良好基础。同时对系统物流配送过程进行量化,实现了无线自动售货机系统的时间绩效分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 国内外研究概况及发展趋势
• 1.2.1 无线自动售货机的发展和研究现状
• 1.2.2 Pi-演算建模理论的发展和研究现状
• 1.3 本文的研究工作和框架结构
• 2 基础理论介绍
• 2.1 离散事件动态系统
• 2.1.1 离散事件动态系统的概念
• 2.1.2 离散事件动态系统的三种层次模型
• 2.2 Pi-演算的基本理论
• 2.2.1 Pi-演算的特点
• 2.2.2 Pi-演算的语法
• 2.2.3 Pi-演算的互模拟等价关系
• 2.2.4 Pi-演算的代数理论
• 2.2.5 Pi-演算的操作语义
• 2.3 本章小结
• 3 无线自动售货机系统分析
• 3.1 无线自动售货机系统的网络结构
• 3.2 无线自动售货机系统的技术组成
• 3.3 无线自动售货机系统的效用和效率分析
• 3.4 本章小结
• 4 基于Pi-演算的交易流程的建模及验证
• 4.1 无线自动售货机系统的交易流程
• 4.1.1 交易流程图
• 4.1.2 顶层的交易流程模型
• 4.1.3 完整的交易流程模型
• 4.2 无线自动售货机系统交易流程的Pi-演算模型
• 4.2.1 顶层交易流程的Pi-演算模型
• 4.2.2 完整交易流程的Pi-演算模型
• 4.3 无线自动售货机系统交易流程Pi-演算模型的验证
• 4.4 本章小结
• 5 基于Pi-演算的物流配送过程的建模及绩效分析
• 5.1 无线自动售货机系统的物流配送过程
• 5.1.1 与传统的自动售货机系统的物流配送过程的比较
• 5.1.2 物流配送过程的柔性
• 5.2 带时间因素的Pi-演算
• 5.3 无线自动售货机系统物流配送过程的Pi-演算模型
• 5.3.1 物流配送过程的Pi-演算模型
• 5.3.2 物流配送过程的信息交互描述
• 5.3.3 物流配送过程的Pi-演算模型分析
• 5.4 基于物流配送模型的无线自动售货机系统的时间绩效分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢