王倩倩 王麗麗

摘要：針對在網(wǎng)絡(luò)選座系統(tǒng)中，沒有涉及的需要購買同一隔間兩張臥鋪的問題，提出了網(wǎng)絡(luò)選座系統(tǒng)模型并進行了優(yōu)化.首先利用Petri網(wǎng)描述了網(wǎng)絡(luò)選座系統(tǒng)模型，然后添加相關(guān)的活動變遷和庫所，根據(jù)提出的網(wǎng)絡(luò)購票公式，判斷每個隔間所剩硬臥的個數(shù)，當(dāng)剩余硬臥的個數(shù)大于等于2時，系統(tǒng)自動分配當(dāng)前隔間兩張硬臥給乘客;當(dāng)剩余硬臥的個數(shù)小于2時，則自動分配下一間的兩張硬臥給乘客，從而達到同行人能夠購買同一隔間硬臥的目的.最后，通過示例分析，說明了網(wǎng)絡(luò)選座模型的有效性和實用性.

關(guān)鍵詞：Petri網(wǎng);行為輪廓;優(yōu)化;建模

中圖分類號：TP391.9? 文獻標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）01-0060-03

隨著科技的發(fā)展，建模已經(jīng)成為分析解決業(yè)務(wù)流程問題的常用方法.在建模的過程中可能會因為實際問題情況復(fù)雜交互而出現(xiàn)不適用或者不一致的情形，那么依據(jù)行為輪廓及Petri網(wǎng)的相關(guān)性質(zhì)進行建模優(yōu)化就顯得尤為重要.而Petri網(wǎng)的行為輪廓理論是以合理的自由選擇Petri網(wǎng)為基礎(chǔ)，從過程行為角度建模，使得Petri網(wǎng)模型間的行為關(guān)系具體化、數(shù)字化，直觀地刻畫了行為之間的內(nèi)部關(guān)系[1].

通過Petri網(wǎng)建立模型，并對模型進行優(yōu)化，取得了很多成就.基于Petri網(wǎng)構(gòu)建流程模型能夠清晰地表現(xiàn)出業(yè)務(wù)行為的邏輯性和有序性，因此，建模的語言和建模的原理就成為了建立流程模型的重要工具.建模的語言為其提供了語法，語義和建模的標(biāo)準(zhǔn)，如BPMN，EPCs，UML和BPEL[2，3]建模原理則給出了建模語言所需的形式化的程序.確定模型變化部分且進行優(yōu)化分析顯得越來越重要.基于行為輪廓出現(xiàn)在Johannes Koskinen發(fā)表的文章中，在文獻[4]中對交互規(guī)則做了進一步的完善并提出行為輪廓的概念.文獻[5]給出了行為輪廓的一些性質(zhì)和分析方法，闡述了弱序關(guān)系間存在的對稱及自反性等相關(guān)性質(zhì).文獻[6]從行為輪廓的角度對Petri網(wǎng)模型進行多方面性能加以分析，為優(yōu)化業(yè)務(wù)模型的性能提供有效方法與保障.文獻[7]提出了一種基于Petri網(wǎng)行為輪廓對業(yè)務(wù)流程進行的挖掘優(yōu)化方法.這些優(yōu)化方法多是基于同樣的思想即不改變源流程模型中活動彼此之間的關(guān)系，針對其在原始活動間嚴(yán)格的獨立性關(guān)系的情況下進行優(yōu)化分析.但在實際情況下，流程模型的優(yōu)化要求不再單純的基于原始活動關(guān)系之上，而是可以改變活動之間的關(guān)系使得活動之間存在間接的交互關(guān)系.

本文基于Petri網(wǎng)與行為輪廓的思想，以合理的自由選擇網(wǎng)為基礎(chǔ)，從過程行為的角度進行建模，提出了網(wǎng)絡(luò)購票選座的優(yōu)化模型.為了使得顧客能夠購買到符合要求的位置，通過公式（1）進行求余數(shù)，針對隔間還剩幾個位子的情況，結(jié)合Petri網(wǎng)中庫所變遷行為進行分析，優(yōu)化模型，使其達到適用性.

2 基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)選座系統(tǒng)的建模優(yōu)化分析

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，人們出行購買火車票不再局限于去窗口排隊購票，更多的是采取網(wǎng)絡(luò)購票，基本的網(wǎng)絡(luò)購票流程如下圖1所示.

通常在網(wǎng)上購買火車票，需要先進入官網(wǎng)，登錄個人賬戶，登錄成功后進入車票預(yù)訂的界面，依次選擇好出發(fā)地，目的地，以及出行的日期等，點擊查詢，就會出現(xiàn)符合要求的所有車次.添加乘客，確認(rèn)無誤后提交訂單，然后進行網(wǎng)上支付，現(xiàn)行支付的方式有支付寶、微信或者銀行卡等不同方式.支付成功后就會跳出購票成功的頁面.但是，在網(wǎng)絡(luò)購票過程中，如果一起購買兩張硬臥，我們可能會遇到不在同一個隔間的情況，或者因為其他情況導(dǎo)致購票失敗，那么此時我們應(yīng)該如何對網(wǎng)絡(luò)購票進行控制與優(yōu)化呢？下面我們就通過Petri網(wǎng)來對這些情況進行建模分析.

上述模型給出了簡單的從用戶登錄到購票成功的一個流程.但是如果用戶在查詢火車票時，發(fā)現(xiàn)沒有票，則需要重新選擇合適的時間與車次，使得購票人能夠順利出行.還有就是購票人如果買的兩張票不在同一個車廂或者即使在同一個車廂不在同一隔間，都會取消訂單重新購票.圖2我們用流程Petri網(wǎng)來建模.

圖2中變遷t1發(fā)生，然后t2和t3是排他關(guān)系，如果是老顧客直接登錄，否則新顧客需要注冊才能登錄，即t2發(fā)生.在t4、t5、t7、t9、t10發(fā)生時，則需要重新購買車票.這時就會出現(xiàn)t5和t6的排他關(guān)系，同樣會出現(xiàn)一個排他結(jié)構(gòu)t7和t8，進而選擇合適的車次與時間.如果有車票即t11發(fā)生，t10與t11也是排他關(guān)系.接著t12、t13發(fā)生，如果是兩個人不同間或同間則t14與t15排他發(fā)生，如果不同間則需要重新購買車票，反之t15發(fā)生即同一間，接著t16發(fā)生，支付過后可能由于其他原因?qū)е沦徠笔。磘17發(fā)生，否則購票完成，t18發(fā)生.此系統(tǒng)雖整體反映了網(wǎng)絡(luò)購票的所有情況，但是，在網(wǎng)絡(luò)購票過程中，2個人一起購買硬臥，很有可能兩個人不在一個車廂或者即使在一個車廂不在一個小隔間內(nèi)，那么此時我們應(yīng)該如何對火車票訂票系統(tǒng)進行優(yōu)化呢？

為了優(yōu)化上述結(jié)構(gòu)，我們通過圖3給出了優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)購票模型Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，增加了幾個新的變遷.在這里我們采用了公式（1）進行判斷：假設(shè)火車中含有n節(jié)硬臥車廂用x0，x1，…xn-1表示，每節(jié)車廂有66個硬臥，我們用m0，m1，…m65進行編號，乘客按照第x0到xn-1車廂中的m0，m1，…m65的順序依次選座，計算公式（1）如下：

■，（0≤i≤65，0≤j≤n-1）? （1）

式中：mi為硬臥號;xj為車廂號

在這里查票后，出現(xiàn)t10與t11的排他關(guān)系，即如果票數(shù)小于2票，則需重新購票.反之，如果票數(shù)大于等于2票，即t11發(fā)生.接著t12與t13發(fā)生，用公式（1）進行計算余數(shù)，如果余數(shù)為5，即此時此隔間就剩下1個硬臥，購買兩張則不能在同一間，因此跳過此位置選座，假如此座位為mi則跳過此位，即購買mi+1，mi+2這兩個座位，則在同一間了，即t14，t16，t18發(fā)生.如果余數(shù)小于5，則直接選座，即t15，t17，t18發(fā)生.這樣就能購買兩張同一間的硬臥了，實現(xiàn)了對模型的優(yōu)化.

3 實例分析

本部分將結(jié)合圖3給出的優(yōu)化流程模型，根據(jù)實際情況給出相應(yīng)的購票例子來分析本文提出的優(yōu)化方法的有效性.

某顧客在某次購票中買了兩張硬臥，若硬臥座位號為2車廂37號，此時利用公式（1）進行求余，則得到余數(shù)為1，即此隔間剩余5個硬臥，根據(jù)圖3可知，余數(shù)小于5時即可直接選票，票號為2車廂37，38號.若硬臥座位號為5車廂53號，同樣利用公式（1）求得余數(shù)為5，此時要跳過此號選座，此時票號即為5車廂54，55號.

綜上即是：假定系統(tǒng)先給定其中一個票號為yi利用公式（1）進行求余

（1）余數(shù)小于5即剩余硬臥個數(shù)大于等于2時，則顧客買到的票號為yi與yi+1.

（2）余數(shù)等于5即剩余硬臥個數(shù)為1時，則顧客買到的票號為yi+1與yi+2.

4 用PIPE軟件進行仿真模擬

根據(jù)圖4的仿真結(jié)果圖，可以得出Petri網(wǎng)優(yōu)化模型是合理的.

5 結(jié)束語

本文以Petri網(wǎng)的知識為基礎(chǔ)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)購票的流程，給出了一種網(wǎng)絡(luò)選座系統(tǒng)的優(yōu)化模型.通過添加各種變遷以及行為輪廓和發(fā)生準(zhǔn)則等知識進行優(yōu)化.構(gòu)建的模型包括順序關(guān)系的流程圖及具有排他關(guān)系的變遷發(fā)生序列，利用公式（1）進行求余來優(yōu)化購票系統(tǒng).

未來關(guān)于建模優(yōu)化還有許多問題去研究，需要對優(yōu)化后的模型基于Petri網(wǎng)及其行為輪廓的相關(guān)性質(zhì)分析其模型的一致性和合理性以及如何優(yōu)化業(yè)務(wù)流程模型使得系統(tǒng)更加高效地運行來滿足消費者的需求等問題有待更進一步的研究.

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