车载工作流引擎设计

1、SHANGHAI MARITIME ）一种基于工作流引擎的集装箱堆场车载任务控制系统学专班SHANGHAI MARITIME ）一种基于工作流引擎的集装箱堆场车载任务控制系统学专班工物摘要ECAThrough research survey on various operational task flow in container yard, such features workloadselection as摘要ECAThrough research survey on various operational task flow in container yard, such feature

2、s workloadselection ascomplexity, practicality, derivatization andflexibility arehisBased on establishment of relevant ECA rules, workflow engine framework, which is employed monitor workload in container yard, is then ed. The workflow engine consists of three which are generation, handling and ion

3、of tasks, taking the control of generating, e eliminate workloads. By means of long-term practice and application ultiple yards TianjinPort,ffectivenessandpracticalityiseventuallytestified.Technologicalcanserveagoodreferenceforoperationalmanagementin logistics 目录第1 绪.-1 1.1 引.-1.-11.3目录第1 绪.-1 1.1 引

4、.-1.-11.3 国内外研究现.-2.-5第2 集装箱堆场作业流程及特性分.-7 2.1 概.-7 .-7 .-13.-142.6本章小.-15第3 章 车载任务控制系统工作流建.-16 架.-16.-163.3基于ECA规则的工作流模型定.-173.4基于ECA规则的车载任务工作流建.-203.5本章小.-21第4 章 控制层工作流引擎构建及实例分.-22 .-22 .-234.3实例分.-244.4本章小.-28第5 章 总结与展.-29 5.1 总.-295.2 展.-29致 .-31 参考文.-32 1 章 绪论1.11 章 绪论1.11.2 选题背景及意义港为例，其在原来建有 8

5、个堆场基础上增至 箱流程需要进行大量的计划、分配、调整等工作, 稳定、连续地运行。一旦出现现场停工现象, 现场作业情况, 合理分配资源1.3 港为例，其在原来建有 8 个堆场基础上增至 箱流程需要进行大量的计划、分配、调整等工作, 稳定、连续地运行。一旦出现现场停工现象, 现场作业情况, 合理分配资源1.3 量以及评估其负载均衡效果。1Langevin 并设计了遗传算法来进行求解，通过实际测试进行评估证量以及评估其负载均衡效果。1Langevin 并设计了遗传算法来进行求解，通过实际测试进行评估证明了该算法的有效性。2 Lee, D. H.等人 WC.装箱作业的总时间。4 Petering,

6、M. H.等人针对集装箱堆场在长期运行中岸桥的平均作业效率部分取决于后发堆场内场吊的实时调度所决定的这一现象，建立多目标，随机Chen 等人以最小化计划期内分散集装箱在堆场混合堆放区重提高了堆场的作业效率。6Jiang等人提出了一种堆场作业自动化的算法，首先介绍了堆场内与堆存空间以及场吊调度相关的约束，并通过实例证明了该模型的有效性。8Jiang 中排。9Sgouridis,S.P.等人针对集装箱码头生产作业日趋复杂这一现象，建立了着眼于进场集ECA中通过构建ECA 与了企的灵活性和适应性。，基于 流程进行分析研究,结合先进的工作流引擎技术来进行具体的设计与实现,流程变得清晰。13Mannin

7、g, Colin 技术的先进工作流引擎。14Bae, Joonsoo ECA中通过构建ECA 与了企的灵活性和适应性。，基于 流程进行分析研究,结合先进的工作流引擎技术来进行具体的设计与实现,流程变得清晰。13Manning, Colin 技术的先进工作流引擎。14Bae, Joonsoo , 使得关于过程模型的实际执行更灵活性。16Cervantes 等人提出了一产品线体系结构 划的安排，并通过实例证明其案例中码头的堆场作业具有进一步改善的潜力。1.4 本文主要工作分别设计该引擎架构中的逻辑层和控制层。其中逻辑层的工作流模型采用了事件-条件动作规则（ECA 规则）ECA 1.4 本文主要工作

8、分别设计该引擎架构中的逻辑层和控制层。其中逻辑层的工作流模型采用了事件-条件动作规则（ECA 规则）ECA 规则嵌入工作流模型的定义之中，1 第 2 3 ECA 规则，第 4 章 阐明了工作流模型、建模方法以及工作流引擎三者之间的关系，并根据上一章5图图22.1 2.1 集装箱堆场现场作业工作流分析特2.2.122.1 2.1 集装箱堆场现场作业工作流分析特2.2.12.2 1. 立进箱进场预录资料，一般可分为手工和EDI 2. 2.2 1. 立进箱进场预录资料，一般可分为手工和EDI 2. 2.2.2计划预约计费并开制定提箱计道口进2.2.2计划预约计费并开制定提箱计道口进场地策场吊作道口出

9、道口员核对2.3 交付预约2.2.3 2.4 2.2.3 2.4 现场作业环节处理流程分析比对以2.5 现场作业环节处理流程分析比对以2.5 （2）（4）（5）载、偏载现象给安带来一定影响。一旦集装箱出现超偏载,当其装上列车后,负重车重心在横向或纵向上偏移超限,会造成安全隐患,2.6 2.6（2）（2）（4）（5）载、偏载现象给安带来一定影响。一旦集装箱出现超偏载,当其装上列车后,负重车重心在横向或纵向上偏移超限,会造成安全隐患,2.6 2.6（2）（7）现场作业流程中车载任务信息处理分 2.1 的项目亦不相同，表 2.2 为部分任务的合理性检验项目。2.2 NNN（7）现场作业流程中车载任务

10、信息处理分 2.1 的项目亦不相同，表 2.2 为部分任务的合理性检验项目。2.2 NNNYNNYNNYYY2.32.3 -2.5 集装箱堆场现场作业特点1.2.NNNNYYYNNNNYYYYN2.32.3 -2.5 集装箱堆场现场作业特点1.2.NNNNYYYNNNNYYYYN2.6 本章小结2.6 本章小结3 车载任务控制系统工作流建模3.1 车载任务控制系统架 3.1 3.2 工作流建模的方法应用的基础。目前已有的工作流建模方法主要有、Petri 网、ECA 3 车载任务控制系统工作流建模3.1 车载任务控制系统架 3.1 3.2 工作流建模的方法应用的基础。目前已有的工作流建模方法主要

11、有、Petri 网、ECA 规则、CTR 逻辑、超3.1 无无有简单直观便于Petri 无无有ECA无无有CTR无无有超无无有无无无有3.1 无无有简单直观便于Petri 无无有ECA无无有CTR无无有超无无有无无无有无有有有有有有内容；ECA 规则将业务逻辑的驱动与实现分离开来，以增加被描述内容的灵活性和可ECA 3.3 基于 ECA 规则的工作流模型定义基于ECA规则的工作流模型为一个81）Activity 是一系列活动的集合； 2）Event 是一系列事件的集合； 4）Action 是一组关系函数；6）R 定义 2事件Event“aiting定义 2事件Event“aitingeadyu

12、nningCancelledAbortedompleted Waiting 表示活动触发的条件未满足； RunningAborted Cancelled Action ECA 规则，即某一满足条件的事件发生时，活动的状态发生转换的关系，活动状态及其转换关系如图 3.2 所示3.2 设状态集合S，D= 0，1。S S 到D 的一，称为集合s，s)1 则说s，s 处于给定关系中, 设状态集合S，D= 0，1。S S 到D 的一，称为集合s，s)1 则说s，s 处于给定关系中, R( s，s) sRs；若( s，s)0 s，s不处状态集合S“tingdyuningnlldrtdompltd3.2 a

13、ndActionAnd-orCompletedECAWhen 如：When If 任务类型=setready(进场测偏上磅任务andsuspend(进场落位任务ECA 定义了何时触发一个规则, 当规则被触发后, 执行相应的动作。在ECA规则中，事件E通常是某个节点的开始、完成、中止等，条件是对工作流相关数据和工作流控制数据的断言。动作A 通常是相关活动状态的转换。基于 ECA 规则的车载任务工作流建模根据工作流模型的定义，建立基于ECA 3.3 为车载任务ECA （2）（4）如：When If 任务类型=setready(进场测偏上磅任务andsuspend(进场落位任务ECA 定义了何时触发

14、一个规则, 当规则被触发后, 执行相应的动作。在ECA规则中，事件E通常是某个节点的开始、完成、中止等，条件是对工作流相关数据和工作流控制数据的断言。动作A 通常是相关活动状态的转换。基于 ECA 规则的车载任务工作流建模根据工作流模型的定义，建立基于ECA 3.3 为车载任务ECA （2）（4）。3.5。3.5 本章小结 通过把ECA 规则嵌入工作流模型中，从而形成了该车载任务控制系统中的逻辑层。4 控制层工作流引擎构建及实例分析车载任务控制工作流引擎构建ECA 4.1 可分为任务种类变异，任务对象变异。整个引擎通过调用 ECA 规则来驱动工作流运行。（2）（4）4 控制层工作流引擎构建及实

15、例分析车载任务控制工作流引擎构建ECA 4.1 可分为任务种类变异，任务对象变异。整个引擎通过调用 ECA 规则来驱动工作流运行。（2）（4）（1）（2）车载作业控制工作流引擎架构特点 可（1）（2）车载作业控制工作流引擎架构特点 可可ECA 单，一般只需增加或修改其ECA 4.3 实例分析4.1 4.1 4.3 处理逻辑检验=存在衍生任务所涉及的ECAWhenE1IfC1Thensetready(Activity2)andsuspend(Activity1) WhenE2IfC2Thenstart(Activity2) WhenE3If NULLthen setready(Activity4

16、)andset WhenE4If 状态=runningThenWhenE4If 状态=runningThenstart（Activity4）andstart（Activity5） WhenE4If状态=readyThenCancel（Activity4）andstart（Activity5） WhenE5IfNULLThendone（Activity5） WhenE6IfNULLThenreset（Activity5） WhenE7IfNULLThendone（Activity2）andstart（Activity6） WhenE8IfNULLThenwake（Activity1） WhenE

17、9IfC4Thendone（Activity6） WhenE9IfC5Thendone（Activity6） WhenE10IfC6Thendone（Activity3） WhenE11IfNULLThendone（Activity4） 4.2 给工作流引擎的任务发布模块，并对工作流模型进行初始化。引擎调用ECARule 1 其中根据ECA Rule 1进场落位任务受到进场测偏上磅任务的约束其状态为Waiting4.3 ECA Rule 2 置任务，通过检验后再调用ECA Rule 4.3 4.4 确认任务时，引擎调用ECA 4或者ECARule54.3 ECA Rule 2 置任务，通过检验

18、后再调用ECA Rule 4.3 4.4 确认任务时，引擎调用ECA 4或者ECARule5反馈检验结果。若检验项目全部通过则调用ECA Rule 6 ECARule8和ECARule9对应的进场落位任务并检验其是否存在后续的衍生任务。否则调用ECARule 7后续操作步骤。若存在后续任务则根据 务，进入任务边一部分，否则根据ECARule 11 4.4 4.5 为车载任务控制系统的任务变异流程。进场测偏上磅任务具有衍生任务，因此在完成该任务后控制系统通过调用ECA Rule 12 种类变ECA Rule 反馈检验结果。若检验项目全部通过则调用ECA Rule 6 ECARule8和ECARu

19、le9对应的进场落位任务并检验其是否存在后续的衍生任务。否则调用ECARule 7后续操作步骤。若存在后续任务则根据 务，进入任务边一部分，否则根据ECARule 11 4.4 4.5 为车载任务控制系统的任务变异流程。进场测偏上磅任务具有衍生任务，因此在完成该任务后控制系统通过调用ECA Rule 12 种类变ECA Rule 4.5 4.6 地位置并确认，根据ECARule 13 4.4 本章小结4.6 地位置并确认，根据ECARule 13 4.4 本章小结5.1ECA规则的车载任务工作流模型（逻辑层）和工作流引擎（控制层），通过控制层和逻辑层选用ECA规则进行工作流建模，利用其语言描述

20、灵活的特性优化了建模的过程同时使4.通过将处理逻辑从作业控制中独立出来使得在堆场业务增加或变动的情况下，可通过ECA 5.25.1ECA规则的车载任务工作流模型（逻辑层）和工作流引擎（控制层），通过控制层和逻辑层选用ECA规则进行工作流建模，利用其语言描述灵活的特性优化了建模的过程同时使4.通过将处理逻辑从作业控制中独立出来使得在堆场业务增加或变动的情况下，可通过ECA 5.22.致谢致谢参考文献Guo X, Huang SY. Dynamic Space and Time Partitioning for Yard Crane Workload Management in Container

21、 TerminalsJ. Transport Sci 2012; 46(1): 134-48.ChenL,LangevinA.Multiple yardcranesschedulingforloadingoperationsinacontainerterminalJ. Eng Optimiz 2011; 43(11): 1205-21.LeeDH,CaoZ,参考文献Guo X, Huang SY. Dynamic Space and Time Partitioning for Yard Crane Workload Management in Container TerminalsJ. Tra

22、nsport Sci 2012; 46(1): 134-48.ChenL,LangevinA.Multiple yardcranesschedulingforloadingoperationsinacontainerterminalJ. Eng Optimiz 2011; 43(11): 1205-21.LeeDH,CaoZ,ChenJH,CaoJX.LoadSchedulingofMultipleYardCraneSystemsinContainerwithBufferAreasJ.TranspResRecord2009;(2097):70-4 Ng WC, Mak KL.Sequencin

23、g of 2004;11(1):82-ickup trucks in container yard J Ind Eng-5 Petering MEH, Wu Y, Li WK, Goh M, De Souza R. Development and ysis of real-time cranecontrolsystemsforseaportcontainertransshipmentterminalsJ.OrSpectrum2009;31(4):801-6 Duan G, Chen L, Chen Z-Z, Li Y-Z, He R-C. and algorithm for optimizat

24、ion of container allocation in mixed storage area of railway container yardJ. Xuebao/Journal of the China Society2011;33(7):1-7 Jiang N, Qian M, Qu H-T, Shi F. and algorithm of container yard operation plansJ. Xuebao/JournaloftheChinaRailwaySociety2009;31(5):8-8 Yu L,LuZ, XiL,WangZ. Research onstora

25、ge space allocationofcontainersincontainer yard on mixture storageC. 2009 IEEE ernational Conference on Industrial Engineering and Management, IE and EM 2009, October 21, 2009 - October 23, 2009; 2009; Beijing, China: IEEE Society;2009.p.1009-9 Jiang X,Lee LH, Han C.A containeryardstoragestrategyforimprovinglandand operation efficiency ina transshipmenthub portJ. EuropeanJournal ofOperationalResearch 2012;10 Sgouridis SP, Makris D