CN104317634B - 适用于模式指配的信息流程仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于模式指配的信息流程仿真系统及方法，该系统包括：用于实现想定场景的编辑和执行的仿真想定分系统，用于实现仿真想定中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体的仿真执行、以及关联任务环境和应用系统的仿真执行的仿真实体分系统，用于提供信息流程仿真执行的运行监控、数据管理、HLA/RTI服务、综合分析、地理信息和仿真数据存储服务的仿真支持分系统，以及运用支撑网络；所述仿真想定分系统、仿真实体分系统和仿真支持分系统均连接于所述运用支撑网络上，用于实现各分系统之间的信息交互。本发明信息流程仿真系统及仿真方法，适用于采用模式指配方法建立信息流程模型的仿真，提高了基于仿真开展研究的灵活性和效率。

Description

适用于模式指配的信息流程仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机生成兵力信息流程的仿真，具体地指一种适用于模式指配的信息流程仿真系统及方法。

背景技术

随着业务信息系统组织运用研究日益重视量化分析，因此越来越依赖业务信息系统仿真系统的支撑。传统的业务信息系统组织运用仿真系统在模拟的任务执行场景时，各类仿真实体内部和之间的信息流传和交互行为通常以脚本编写的方式实现。这种传统的方式在技术上虽然可行，但由于业务信息系统组织运用研究的复杂性特点，为实现一个简单的研究目标而设定的任务想定会涉及到数量庞大、类型多样的仿真实体，并且需要大量的想定编制与调整、场景加载与配置、仿真及管理等复杂繁琐的用户操作，使得仿真系统在业务信息流程构造过程中追求更高的致信度与避免管理使用上的繁琐低效之间存在矛盾。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种适用于模式指配的信息流程仿真系统及方法，该系统能够用于群体信息业务模式指配的计算机生成兵力信息流程仿真，解决了现有技术无法支撑采用模式指配方法建立信息流程模型的仿真的问题。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种适用于模式指配的信息流程仿真系统，该系统包括：

仿真想定分系统，用于实现想定场景的编辑、存储和执行；

仿真实体分系统，用于实现仿真想定中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体的定义部署和仿真执行、以及关联任务环境和应用系统的仿真执行；

仿真支持分系统，用于提供信息流程仿真执行的运行监控、数据管理、HLA/RTI服务、仿真管理、综合分析、地理信息和仿真数据存储服务；以及

运用支撑网络，用于实现各分系统中子系统和服务器之间的信息交互。

此外，本发明还提供一种通过所述适用于模式指配的信息流程仿真系统进行仿真的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：动态事件处置，具体操作如下：

①接收需处置的任务事件，所述任务事件包括态势事件和决策事件，其中，

接收需处置的态势事件：仿真想定编辑子系统在仿真想定中预先设置态势事件，所述态势事件由仿真想定服务器驱动执行，并由仿真实体分系统接收所述态势事件，接收时，同时获取必要的态势状态信息；

接收需处置的决策事件：信息流程实体仿真服务器在执行仿真过程中抛出的决策事件，由仿真实体分系统接收决策事件，接收时，同时获取必要的信息业务模式执行状态信息；

所有态势事件或者决策事件传送和接收均基于运行支撑网络；

②计算任务事件处置效果：首先，根据处置事件的影响范围，识别行动效果计算涉及的一个或一组行动力量实体，形成行动效果计算的行动力量实体集合，然后根据行动效果计算的行动力量实体集合中各实体获取与之有行动控制关系的所有组织机构实体完成信息业务行为的程度值，最后，计算获取的所有组织机构实体完成信息业务行为程度值的均值，即为任务事件处置效果；

③提交任务事件处置效果：将任务事件处置效果提交给任务环境仿真服务器，在仿真任务环境中同步显现出任务事件处置效果，并推进仿真时间，接收下一时刻需处置的任务事件；

步骤2：业务模式执行，由信息流程实体仿真服务器完成，具体操作如下：

①判定事件处置触发条件：从待处置事件队列取出当前时间发生的事件，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，或者，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体控制的行动力量实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，信息业务模式实体中组织机构实体及其控制的行动力量实体的机动行进使其当前位置和任务区域动态变化；

②调度业务行为：按照信息业务模式中定义的信息业务行为的执行逻辑和时序逻辑调度出须执行得信息业务行为；

③解析业务行为：将大粒度的信息业务行为分解其下一级粒度更小的信息业务行为，直至原子业务行为；

④执行业务行为：就是将解析到最小粒度的原子业务行为加载给关联的应用系统；

⑤判定决策事件抛出条件：根据信息业务模式实体执行过程中的各类状态数据、结果数据、条件数据，按照决策事件中定义的抛出条件定义是否抛出该决策事件；

⑥抛出决策事件：根据决策事件中定义发生时间信息，放入待处置事件队列中；

步骤3：应用系统驱动，具体操作如下：

①获取信息业务行为关联的应用系统：将加载的原子业务行为与适用的应用系统实体建立关联，关联为与起点的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息存储原子业务行为<第一信息流向，关联为与担负存储的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息读取原子业务行为<第二信息流向，关联为与担负读取的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息生成原子业务行为<第三信息流向，关联为与担负生成的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息销毁原子业务行为<第四信息流向[起点＝终点＝担负销毁的组织机构实体]，关联为与担负销毁的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息作业原子业务行为<第五信息流向[起点＝终点＝担负作业加工的组织机构实体]，关联为与担负作业加工的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；

②向应用系统加载信息业务：将原子业务行为及其参数提交给关联的应用系统，所述应用系统由应用系统仿真服务器仿真，由应用系统仿真服务器完成应用系统保障原子业务行为的仿真；

③接收信息业务保障效果：应用系统仿真原子业务行为保障的完成程度并将其反馈给加载该原子业务行为的组织机构实体，该组织机构实体接受应用系统反馈给它的原子业务行为保障程度，即为信息业务保障效果；

步骤4：仿真监管，具体操作如下：

①监控仿真运行：利用仿真运行监控子系统和HLA/RTI服务器监视、控制和管理仿真运行过程，即启动、暂停、播放、加速、减速、停止仿真过程；利用仿真数据管理子系统设置仿真呈现的模式、精细度、记录那些数据；

②记录仿真数据：记录仿真过程中行动力量、组织机构、信息业务模式实体，以及任务环境和应用系统的仿真状态及其变化的数据，并利用地理信息服务器、数据库服务器存储这些仿真数据；利用综合分析服务器实现对仿真数据的查询和统计；利用仿真数据管理子系统实现对仿真数据的增删改。

附图说明

图1为本发明适用于模式指配的信息流程仿真系统的结构框图。

图2为本发明适用于模式指配的信息流程仿真方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明适用于模式指配的信息流程仿真系统包括仿真想定分系统、仿真实体分系统、仿真支持分系统和运行支撑网络。仿真想定分系统实现想定场景的编辑、存储和执行；仿真实体分系统实现仿真想定中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体的定义部署和仿真执行、以及关联任务环境和应用系统的仿真执行(所谓关联任务环境和应用系统即想定场景中配置的物理环境和支撑具体信息业务功能的应用系统)；仿真支持分系统提供信息流程仿真执行的运行监控、数据管理、HLA/RTI(分布式仿真框架)服务、仿真管理、综合分析、地理信息和仿真数据存储服务；运用支撑网络是一个联接各分系统，实现各分系统中子系统和服务器之间的信息交互。

具体地，仿真想定分系统包括：仿真想定编辑子系统和仿真想定服务器，其中，仿真想定编辑子系统用于编写仿真想定，即按照任务想定的内容，部署和设置想定场景中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体、以及任务环境和应用系统；仿真想定服务器用于仿真想定执行，即实现仿真想定的行动力量、组织机构、信息业务模式实体、以及任务环境和应用系统的仿真执行的同步协调。

仿真实体分系统包括：信息流程实体仿真服务器、任务环境仿真服务器和应用系统仿真服务器，其中，信息流程实体仿真服务器用于支撑仿真想定中行动力量、组织机构、信息业务模式实体的仿真执行；任务环境仿真服务器用于支撑仿真想定中任务环境的仿真执行；应用系统仿真服务器用于支撑仿真想定中应用系统的仿真执行。

仿真支持分系统包括：仿真运行监控子系统、仿真数据管理子系统、HLA/RTI服务器、综合分析服务器、地理信息服务器和数据库服务器，仿真运行监控子系统与HLA/RTI服务器配合，实现监视、控制和管理仿真运行过程，即启动、暂停、播放、加速、减速、停止仿真过程；仿真数据管理子系统用于设置仿真呈现的模式、精细度、需记录哪些数据，以及对仿真数据的增删改；HLA/RTI服务器用于提供基于HLA的分布式仿真框架服务；综合分析服务器用于对仿真数据的查询、统计和分析；地理信息服务器用于提供仿真过程中需要的地理信息服务；数据库服务器用于存储仿真过程中行动力量、组织机构、信息业务模式实体，以及任务环境和应用系统的仿真状态及其变化的数据。

如图2所示，通过上述仿真系统用于模式指配的信息流程仿真的方法，包括如下步骤：

步骤1：动态事件处置，具体操作如下：

①接收需处置的任务事件，所述任务事件包括态势事件和决策事件，其中，

接收需处置的态势事件：仿真想定编辑子系统在仿真想定中预先设置态势事件，所述态势事件由仿真想定服务器驱动执行，并由仿真实体分系统接收所述态势事件，接收时，同时获取必要的态势状态信息；

接收需处置的决策事件：信息流程实体仿真服务器在执行仿真过程(即以下步骤2业务模式执行)中抛出的决策事件，由仿真实体分系统接收决策事件，接收时，同时获取必要的信息业务模式执行状态信息；

所有态势事件或者决策事件传送和接收均基于运行支撑网络；

②计算任务事件处置效果：首先，根据处置事件的影响范围，识别行动效果计算涉及的一个或一组行动力量实体，形成行动效果计算的行动力量实体集合，然后根据行动效果计算的行动力量实体集合中各实体获取与之有行动控制关系的所有组织机构实体完成信息业务行为的程度值，最后，计算获取的所有组织机构实体完成信息业务行为程度值的均值，即为任务事件处置效果；

③提交任务事件处置效果：将任务事件处置效果提交给任务环境仿真服务器，在仿真任务环境中同步显现出任务事件处置效果，并推进仿真时间，接收下一时刻需处置的任务事件；

步骤2：业务模式执行，由信息流程实体仿真服务器完成，具体操作如下：

①判定事件处置触发条件：从待处置事件队列取出当前时间发生的事件，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，或者，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体控制的行动力量实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，信息业务模式实体中组织机构实体及其控制的行动力量实体的机动行进使其当前位置和任务区域动态变化；

②调度业务行为：按照信息业务模式中定义的信息业务行为的执行逻辑和时序逻辑调度出须执行的信息业务行为；

③解析业务行为：将大粒度的信息业务行为分解其下一级粒度更小的信息业务行为，直至原子业务行为；

④执行业务行为：就是将解析到最小粒度的原子业务行为加载给关联的应用系统；

⑤判定决策事件抛出条件：根据信息业务模式实体执行过程中的各类状态数据、结果数据、条件数据，按照决策事件中定义的抛出条件定义是否抛出该决策事件；

⑥抛出决策事件：根据决策事件中定义发生时间信息，放入待处置事件队列中；

步骤3：应用系统驱动，具体操作如下：

①获取信息业务行为关联的应用系统：将加载的原子业务行为与适用的应用系统实体建立关联。信息流转原子业务行为<第一信息流向[作为起点的组织机构实体，作为终点的组织机构实体]，信息类型信息流速，信息流量，信息内容，流转规则>，关联为与起点的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息存储原子业务行为<第二信息流向[起点＝终点＝担负存储的组织机构实体]，信息类型，信息流速，信息流量，信息内容，存储规则>，关联为与担负存储的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息读取原子业务行为<第三信息流向[起点＝终点＝担负读取的组织机构实体]，信息类型，信息流速，信息流量，信息内容(内容语义敏感的情况下有效)，读取规则>，关联为与担负读取的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息生成原子业务行为<第四信息流向[起点＝终点＝担负生成的组织机构实体]，信息类型，信息流速，信息流量，信息内容，生成规则>，关联为与担负生成的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息销毁原子业务行为<第五信息流向[起点＝终点＝担负销毁的组织机构实体]，信息类型，信息流速，信息流量，信息内容，销毁规则>，关联为与担负销毁的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息作业原子业务行为<第六信息流向[起点＝终点＝担负信息作业的组织机构实体]、信息类型[源信息类型，目标信息类型]、信息流速、信息流量、信息内容[源信息内容，目标信息内容]、变换规则>，关联为与担负信息作业的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；

②向应用系统加载信息业务：将原子业务行为及其参数提交给关联的应用系统，所述应用系统由应用系统仿真服务器仿真，由应用系统仿真服务器完成应用系统保障原子业务行为的仿真；

③接收信息业务保障效果：应用系统仿真原子业务行为保障的完成程度并将其反馈给加载该原子业务行为的组织机构实体，该组织机构实体接受应用系统反馈给它的原子业务行为保障程度，即为信息业务保障效果；

步骤4：仿真监管，具体操作如下：

①监控仿真运行：利用仿真运行监控子系统和HLA/RTI服务器监视、控制和管理仿真运行过程，即启动、暂停、播放、加速、减速、停止仿真过程；利用仿真数据管理子系统设置仿真呈现的模式、精细度、记录那些数据；

②记录仿真数据：记录仿真过程中行动力量、组织机构、信息业务模式实体，以及任务环境和应用系统的仿真状态及其变化的数据，并利用地理信息服务器、数据库服务器存储这些仿真数据；利用综合分析服务器实现对仿真数据的查询和统计；利用仿真数据管理子系统实现对仿真数据的增删改。

本发明适用于采用模式指配方法建立信息流程模型的仿真，简化了对信息流程仿真的构造、调整和管理难度，提高了基于想定实施信息系统仿真的能力和效率、减少了开发成本和工作量；以群体实体为对象的整体的信息流转行为的仿真提高了现实信息业务仿真的致信度和操作性，提高了信息流程仿真的灵活性和效率。

本发明信息流程仿真系统及实现方法，适用于采用模式指配方法建立信息流程模型的仿真，提高了基于仿真开展研究的灵活性和效率。

Claims (2)

1.一种适用于模式指配的信息流程仿真系统，其特征在于，包括：

仿真想定分系统，用于实现仿真想定的编辑和执行；

仿真实体分系统，用于实现仿真想定中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体的仿真执行、以及任务环境和应用系统的仿真执行；

仿真支持分系统，用于提供信息流程仿真执行的运行监控、数据管理、HLA/RTI服务、综合分析、地理信息和仿真数据存储服务；以及

运行支撑网络，所述仿真想定分系统、仿真实体分系统和仿真支持分系统均连接于所述运行支撑网络上，用于实现各分系统之间的信息交互

所述仿真想定分系统包括：

仿真想定编辑子系统，用于编写仿真想定，按照任务想定的内容，部署和设置想定场景中的行动力量、组织机构、信息业务模式实体、以及任务环境和应用系统；以及

仿真想定服务器，用于仿真想定执行，实现仿真想定的行动力量、组织机构、信息业务模式实体、以及任务环境和应用系统的仿真执行的同步协调；

所述仿真实体分系统包括：

信息流程实体仿真服务器，用于支撑仿真想定中行动力量、组织机构、信息业务模式实体的仿真执行；

任务环境仿真服务器，用于支撑仿真想定中任务环境的仿真执行；以及

应用系统仿真服务器，用于支撑仿真想定中应用系统的仿真执行；

所述仿真支持分系统包括：

仿真运行监控子系统，用于实现监视、控制和管理仿真运行过程；仿真数据管理子系统，用于设置仿真呈现的模式、精细度、需记录的数据，以及对仿真数据的增删改；

HLA/RTI服务器，用于提供基于HLA的分布式仿真框架服务；

综合分析服务器，用于对仿真数据的查询、统计和分析；

地理信息服务器，用于提供仿真过程中需要的地理信息服务；以及

数据库服务器，用于存储仿真过程中行动力量、组织机构、信息业务模式实体，以及任务环境和应用系统的仿真状态及其变化的数据。

2.一种权利要求1所述适用于模式指配的信息流程仿真系统进行仿真的方法，包括如下步骤：

步骤1：动态事件处置，具体操作如下：

①接收需处置的任务事件，所述任务事件包括态势事件和决策事件，其中，

接收需处置的态势事件：仿真想定编辑子系统在仿真想定中预先设置态势事件，所述态势事件由仿真想定服务器驱动执行，并由仿真实体分系统接收所述态势事件，接收时，同时获取必要的态势状态信息；

接收需处置的决策事件：信息流程实体仿真服务器在执行仿真过程中抛出决策事件，由信息流程实体仿真服务器接收决策事件，接收时，同时获取必要的信息业务模式执行状态信息；

所有态势事件或者决策事件传送和接收均基于运行支撑网络；

②计算任务事件处置效果：首先，根据处置事件的影响范围，识别行动效果计算涉及的一个或一组行动力量实体，形成行动效果计算的行动力量实体集合，然后根据行动效果计算的行动力量实体集合中各实体获取与之有行动控制关系的所有组织机构实体完成信息业务行为的程度值，最后，计算获取的所有组织机构实体完成信息业务行为程度值的均值，即为任务事件处置效果；

③提交任务事件处置效果：将任务事件处置效果提交给任务环境仿真服务器，在仿真任务环境中同步显现出任务事件处置效果，并推进仿真时间，接收下一时刻需处置的任务事件；

步骤2：业务模式执行，由信息流程实体仿真服务器完成，具体操作如下：

①判定事件处置触发条件：从待处置事件队列取出当前时间发生的事件，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，或者，如果事件的影响范围与信息业务模式实体中各组织机构实体控制的行动力量实体有交集则满足该信息业务模式实体执行的触发条件，信息业务模式实体中组织机构实体及其控制的行动力量实体的机动行进使其当前位置和任务区域动态变化；

②调度业务行为：按照信息业务模式中定义的信息业务行为的执行逻辑和时序逻辑调度出须执行的信息业务行为；

③解析业务行为：将大粒度的信息业务行为分解其下一级粒度更小的信息业务行为，直至原子业务行为；

④执行业务行为：就是将解析到最小粒度的原子业务行为加载给关联的应用系统；

⑤判定决策事件抛出条件：根据信息业务模式实体执行过程中的各类状态数据、结果数据、条件数据，按照决策事件中定义的抛出条件定义是否抛出该决策事件；

⑥抛出决策事件：根据决策事件中定义发生时间信息，放入待处置事件队列中；

步骤3：应用系统驱动，具体操作如下：

①获取信息业务行为关联的应用系统：将加载的原子业务行为与适用的应用系统实体建立关联，关联为与起点的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；具体为：信息流转原子业务行为与第一信息流向关联为与起点的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息存储原子业务行为与第二信息流向关联为与担负存储的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息读取原子业务行为与第三信息流向关联为与担负读取的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息生成原子业务行为与第四信息流向关联为与担负生成的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息销毁原子业务行为与第五信息流向关联为与担负销毁的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；信息作业原子业务行为与第六信息流向关联为与担负信息作业的组织机构实体有应用关联关系的应用系统实体；

②向应用系统加载信息业务：将原子业务行为及其参数提交给关联的应用系统，所述应用系统由应用系统仿真服务器仿真，由应用系统仿真服务器完成应用系统保障原子业务行为的仿真；

③接收信息业务保障效果：应用系统仿真原子业务行为保障的完成程度并将其反馈给加载该原子业务行为的组织机构实体，该组织机构实体接受应用系统反馈给它的原子业务行为保障程度，即为信息业务保障效果；

步骤4：仿真监管，具体操作如下：

①监控仿真运行：利用仿真运行监控子系统和HLA/RTI服务器监视、控制和管理仿真运行过程，利用仿真数据管理子系统设置仿真呈现的模式、精细度、需记录哪些数据；

②记录仿真数据：记录仿真过程中行动力量、组织机构、信息业务模式实体，以及任务环境和应用系统的仿真状态及其变化的数据，并利用地理信息服务器、数据库服务器存储这些仿真数据；利用综合分析服务器实现对仿真数据的查询、统计和分析；利用仿真数据管理子系统实现对仿真数据的增删改。