基于随机Petri网的铁路货运流程优化研究.docx

??

?

??

基于随机Petri网的铁路货运流程优化研究

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要：为了优化我国铁路货运业务流程，促进铁路货运业务的良性发展，对铁路货运流程的优化应当综合利用信息化技术，构建智能铁路电子商务平台，形成一个综合服务体系。采用层次化建模方法对业务流程进行模型建立与分析，找出模型中的不合理结构，应用关联矩阵重组优化规则对模型进行优化。最后以时间为参考因素，对优化前后的业务流程进行比较。实验结果表明改进后的货运流程在时间效率方面得到了明显的提升。

关键词：铁路货运；业务流程优化；随机Petri网

对于铁路货运流程的研究都是针对传统货运业务流程，电子商务环境下的铁路货运业务办理模式同传统的货运办理模式有较大的区别。电子商务环境下的货运流程再造应用网络技术增加了企业与客户、企业与企业之间的联系，强化了各主体间的紧密性，其在业务流程上更加强调流程的并行与同步，且电子商务环境下的业务流程不仅要关注企业内部业务流程，还要注意企业与客户、企业与企业间的流程衔接，从而促进业务流程由松散转化为集成，达到企业间互动的高级阶段，充分发挥电子商务的优势。显然，以上研究对电子商务环境下的业务流程缺乏直接指导意义。

一、铁路货运业务流程

1、业务流程。铁路货运业务整体流程可以分为3个部分，分别是业务受理、货物运输及货物交付。业务受理是指铁路货运部门接受货物运输的订单申请，其中涉及到订单的发放、货物的托运及进展检查、装车等多个环节；货物运输主要包括对货物的检查、整理、调度及运输障碍的处理等；货物交付是指运抵目的地以后与收货人进行的货物交接，其中涉及到货物的检查、整理、卸车及仓储等多个环节。

（1）业务受理。传统的铁路货运业务在进行业务的受理时，发货人必须提前到铁路货运营业点提交货物运单。近年来，随着铁路货运电子商务平台的建立，发货人已经能够在货运电子商务平台上实现线上的订单提报，进一步提高了业务申请的效率。发货人在发起订单的申请以后，铁路货运站点的工作人员需要根据发货人提交的货运订单进行审核，在审核通过后将订单进行上报，然后由铁路局集团公司根据订单来安排货物的运输，各个车站在接到铁路局的承认车计划以后，需要在第一时间通知客户货物的进货时间，然后根据客户的需求进行上门取货，如果客户不需要上门取货，需要由客户自行将货物送至指定的货位。然后由车站的工作人员与发货人进行货物的交接，交接完毕后进行货物的存储或装车。

（2）货物运输。在货物运输的过程中，相关的工作人员需要做好以下方面。①货物的交接及检查。在货物运输过程中，工作人员需要根据票据做好货物的交接，并且在运输中需要在制定的地点及时间对货物进行检查，确保货物的完好。②货物的换装整理。在运输的过程中，如果发现货车偏载、超载、货物散漏，以及因车辆技术状态不良，经车辆部门扣留，不能继续运行的或《铁路货物运输管理规则》中规定需要换装整理，以及出现危及行车安全时，需要发现站及时换装整理

二、铁路货运业务流程Petri网模型

Petri网是一种运用一定符号描述模型的建模工具，常被用于流程建模。其特点在于适用于多种系统，尤其是离散事件动态系统的图形化、数字化建模工具，它能为描述和研究具有并行、异步和随机性等特征的信息加工系统提供强有力的手段［1］。因此，Petri网较符合货运系统的特性，能较好地描述货运各流程环节间的衔接和关系。因此，选用Petri网用于分析业务流程，对铁路货运业务流程进行层次化建模。如图所示。

首先对整个货运流程的主要环节进行建模，然后对货运与物流需求填报与受理进行细化，建立子过程T1，模型中各变迁与库所含义见表。

三、电子商务模式下铁路货运业务流程优化

电子商务模式下货运业务流程优化的目标应从铁路货运上级要求、主观条件和其他客观因素来考虑，贯彻“最大限度地便民利民”思想，促进货运业务“门到门”物流服务，在开放的互联网环境下，利用便捷、低成本的电子通信方式，使客户便捷、快速地通过网络完成货运业务。结合模型分析结果，利用基于关联矩阵重组优化的合并、删除、差距缩小和保留规则对业务流程中的不合理环节进行优化，优化后的Petri网模型与变迁、库所含义分别如图所示。

1、对货运业务流程的优化优化：使制票流程与货运流程并行进行，即对P4至P8间流程进行修改，使串联结构改为并联，提高流程效率；货物发车需客户交清费用，完成制票，即P5与P7同步，通过提前通知客户缴费，并开通网上支付方式等措施提高效率；在T６处向客户发出列车到达预报，提前通知客户准备取货，提高到站办理效率。

四、基于随机Petri网的铁路货运业务流程优化效果

周期时间是铁路货运运营方和客户共同关注的重要因素，建立电子商务模式下铁路货运业务流程随机Petri网模型，进而利用MC（Mark