面向復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鐵路電務(wù)工作流挖掘算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、鐵路系統(tǒng)中大量新技術(shù)和新設(shè)備的投入使用使得電務(wù)部門的安全生產(chǎn)壓力日益增大。同時(shí)，電務(wù)部門為此投入使用的信息系統(tǒng)也因存在一系列問題而使得其效果不盡人意。本文面向現(xiàn)有工作流挖掘算法無法準(zhǔn)確識別的電務(wù)生產(chǎn)活動中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種新的挖掘算法，從信息系統(tǒng)記錄的事件日志中提取相關(guān)業(yè)務(wù)流程的客觀控制流信息，并生成更高準(zhǔn)確度的過程模型。基于此模型驅(qū)動工作流引擎運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)活動執(zhí)行過程的全面監(jiān)督和管理，從而提高生產(chǎn)活動的執(zhí)行效率和質(zhì)量，更有效地

2、保障行車安全。論文主要工作如下:
　　(1)分析了工作流挖掘領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)了形式化算法、啟發(fā)式算法、搜索算法和區(qū)域理論算法四類工作流挖掘算法，對比了各類算法的優(yōu)劣勢。描述了工作流挖掘的概念與應(yīng)用場景，介紹了Petri網(wǎng)和工作流網(wǎng)等基礎(chǔ)理論。
　　(2)面向既有算法無法檢測直接循環(huán)和間接關(guān)聯(lián)兩類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的問題，基于Petri網(wǎng)和工作流網(wǎng)分別給出了兩類結(jié)構(gòu)的基本定義，分析了兩類結(jié)構(gòu)在事件日志中隱藏的行為特征，基于Al

3、pha算法的基本次序關(guān)系設(shè)計(jì)了復(fù)雜次序關(guān)系以檢測兩兩任務(wù)間可能存在的單一或合并、單一或分叉、延遲執(zhí)行、共存、間隔跟隨、重復(fù)執(zhí)行、單向循環(huán)、直接循環(huán)和間接關(guān)聯(lián)等關(guān)系，并分別給出了兩類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的檢測定理以及理論證明，解決了既有算法存在的問題，為后續(xù)設(shè)計(jì)新算法奠定基礎(chǔ)。
　　(3)為了消除兩類復(fù)雜結(jié)構(gòu)共同存在時(shí)對檢測方法產(chǎn)生的影響，確定了兩個(gè)方法的檢測順序，設(shè)計(jì)了事件日志處理方法。面向間接關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)造成的冗余關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)了冗余關(guān)聯(lián)消除方

4、法，克服了冗余關(guān)聯(lián)對構(gòu)造工作流網(wǎng)造成的影響?；跈z測方法從事件日志中識別的任務(wù)關(guān)系，結(jié)合因果關(guān)系矩陣構(gòu)建工作流網(wǎng)，設(shè)計(jì)了Alpha-KD算法，生成包含直接循環(huán)和間接關(guān)聯(lián)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的過程模型。通過Java編程實(shí)現(xiàn)了該算法，并以插件的形式集成在ProM框架中。
　　(4)基于一致性檢查方法，使用實(shí)際業(yè)務(wù)和合成案例兩類數(shù)據(jù)集，將Alpha-KD算法與既有算法進(jìn)行評估對比。結(jié)果表明Alpha-KD算法能構(gòu)建具有更高適應(yīng)性和精確性的過程模型。