基于离散粒子群算法的炼钢连铸生产调度

在炼钢连铸生产调度中,最大完工时间优化可保证生产计划准时完成,总完工时间优化可降低板坯存储过程中的物耗和能耗。结合生产实际,提出了以最小化总完工时间为目标,最大完工时间为目标约束的处理方法。首先根据改进NEH算法确定最大完工时间的可行上界,再利用离散粒子群算法对总完工时间进行优化。在算法设计过程中,通过加入启发式规则提高初始解性能,使用交换操作实现位置更新公式的离散化,引入Metropolis准则避免算法陷入局部最优。最后通过案例分析,验证了求解方法的可行性和有效性。     

基于并行分层的工作流调度优化算法

针对给定截止时间约束下用有向无环图描述的工作流时间费用优化问题,逆向分层算法未考虑工作流中各个任务在实际执行过程中的并行性而带来相对较多的时间碎片,提出一种基于并行分层的工作流调度算法——并发级别工作流调度算法。该算法将工作流在实际执行过程中的某个任务和其他一个(或具有依赖关系的相邻多个)并行执行的任务尽量划分到同一层,并根据各层的并行度分配冗余时间,对每层中存在具有依赖关系的多个相邻任务采用Markov决策过程算法进行时间费用优化。对平衡结构和非平衡结构的有向无环图所描述的工作流进行大量模拟实验,对比最小临界路径算法、逆向分层算法和期限顶级算法,实验结果表明所提算法具有较显著的优势。     

求解船体分段堆场调度问题的改进遗传算法

为有效解决船坞／船台完工分段堆场调度问题,给出了以缩短整船周转周期和提高场地资源利用率为优化目标的时空三维调度问题模型。在有效处理多维约束条件的基础上,设计了求解本问题模型的改进遗传算法,即以分段的吊装计划节点为基准约束,采用分层遗传算法进行优化,并通过不断自适应调整算法在运行时的交叉和变异概率来有效优化种群进化速度,从而改良了算法整体运算性能。通过算例的对比分析,验证了该改进算法的可行性和有效性。     

WorldFIP扫描变量表的构建及优化

考虑到单网段WorldFIP现场总线系统中远程周期信息不仅具有时间约束而且具有次序约束,通过调整释放时间和截止期来考虑和描述它们的通信次序约束,提出了一种简单、有效的基于启发式的WorldFIP扫描变量表的构建算法,并进行了优化,以保证远程周期信息的时间约束和提非高周期信息的网络性能指标.     

三维复杂焊接作业的多工位多机器人协同规划

为减少多工位多机器人焊接流水线的完工时间、提高各机器人焊接任务均衡度,提出了基于元启发嵌套算法的协同规划方法。以车门为焊接对象,对多工位多机器人的流水线焊接模式进行介绍,建立了以最小化完工时间、最优化焊接任务均衡度为目标的协同规划模型,设计了机器人焊接路径与任务分配的联合优化方案。针对多机器人任务分配问题,提出了有性和无性混合遗传算法的分配方法,实现了元启发嵌套的多机器人任务分配和单机器人路径规划联合优化;使用蚁群算法规划单机器人的焊接路径;基于完工时间均衡对多工位焊接任务进行了分配。实验结果表明,采用元启发嵌套算法方案的完工时间为61.23 s,比遗传与蚁群组合规划算法减少了22.12%,比贪婪迭代算法减少了6.92%;各机器人完工时间最大差值为2.31 s,比遗传与蚁群组合规划算法减小了9倍,比贪婪迭代算法减小了5倍。实验结果验证了所提方法在多工位多机器人协同焊接中的优越性。     

多品种分批量冲压车间的耦合选择NSGA-Ⅱ调度优化

为了对多品种分批量生产的冲压车间调度方案进行优化,减少冲压车间的完工时间、加工成本和换模次数,提出了基于耦合选择NSGA-Ⅱ算法的冲压车间调度优化方法。对冲压车间的调度优化问题进行了数学描述,建立了多目标、多限制条件的优化模型。通过构造4基因链缠绕的染色体,将冲压车间调度优化问题转化为遗传算法的多目标搜索问题。在传统NSGA-Ⅱ算法基础上,将耦合选择策略引入到算法中,兼顾了染色体的优越性和多样性,从而提出了基于耦合选择NSGA-Ⅱ算法的调度优化方法。经验证,耦合选择NSGA-Ⅱ算法所得Pareto前沿解质量高于传统NSGA-Ⅱ算法所得Pareto前沿解质量。使用等权重系数法从Pareto解集中确定了最优解,与优化前相比,换模次数减少了52.2%,加工成本减少了18.4%,最大完工时间减少了40.0%,以上数据验证了耦合选择NSGA-Ⅱ算法在冲压车间调度优化中的可行性。     

第三代战机中小修成本影响因素分析

阐述了飞机中小修成本的意义,分析了影响第三代战机中小修成本的关键因素,为节约费用开支、提高效费比和控制全寿命费用提供了有效支持。     

考虑约束松弛的柔性流水调度研究

针对柔性流水车间作业调度问题,考虑加工批量约束松弛和瓶颈工序顺序松弛2种情形,抽取出相应的新型柔性流水车间调度问题,建立了最小化最大完工时间的数学模型,提出了改进的单亲遗传算法,进行了优化求解,得到了不同约束松弛情况下的最优调度方案。通过算例仿真,验证了所提方法的有效性。     

基于工序约束并行机模型的冲压线调度

根据双向冲压线的实际生产特点,提出了一种基于工序约束并行机的双向冲压线调度模型.在该模型中,工件同时在牛产线两端按设备顺序加工,且加工工件及其加工开始时间和完工时间受生产线两端工件工序数目约束和生产线设备加工能力的约束,给出了该约束的规则;设计了启发规则和遗传算法混合的求解算法.最后,以最大完工时间为优化指标进行验证,证明该模型具有较好的实用价值.     

基于PBIL算法的炼钢生产低碳调度问题

为了将碳排放引入生产调度优化,针对其等待时间受限的生产调度问题,建立最小化最大完工时间与碳排放的双目标优化模型,利用加权效用函数与标准化方法将其转换为单目标,并采用种群增量学习算法对问题进行求解。仿真实验表明,作业等待时间因受上限约束对碳排放影响较小,设备空转是影响碳排放的主要因素,提高设备利用率可有效减少碳排放;最大完工时间与碳排放呈反相关关系,即为尽快响应客户要求企业需付出较大的碳排放代价,而在碳权交易市场下企业为降低碳排放成本需适当放宽以往的经济指标。     

基于双重服务质量约束的网格资源调度策略

为提高网格资源利用率,以及用户对网格服务的满意程度,提出了基于双重服务质量约束的网格资源调度算法Senior.该算法在实现过程中,针对网格作业和资源的属性,通过具体化参数信息,推导出调度策略的模式;依据经典调度算法的相关思想,将任务完成期限和网络带宽确定为双重属性约束,并应用GridSim工具包对相关调度算法进行了测试.通过对仿真结果中的数据进行分析和比较,验证了新的调度算法Senior在解决类似问题时的优势.     

多属性虚拟企业部分并行协商项目规划

在虚拟企业环境下,制定基于盟主与合作伙伴协商的项目规划不仅要考虑任务时间与工期的可行性,而且要关注工期费用。在分析虚拟企业项目协商规划的工期与费用的不确定性的基础上,提出了多属性工期一费用随机项目模型,以及工期一费用部分并行协商规划算法,以期望工期费用为优化目标,结合示例阐述其计算过程。最后针对模具生产的特点,对模具虚拟企业的项目进行仿真规划,仿真结果表明了这一方法的有效性和可靠性。     

基于优先级表的自动化立体仓库出库作业调度研究

为了实现高频率、小批量的物流配送,必须对立体仓库出库作业进行实时、准确的调度。本文应用优先级表算法,综合平衡了相对截止期与剩余任务量这2个出库作业的特征参数,得到一种实时的出库作业优先级分配方法。通过算例仿真,验证了使用该方法调度出库作业的可行性。     

网格环境下多服务质量约束的复合服务调度机制

目前,由于没有一个动态、可扩展的服务组合模型,在服务网格环境中缺乏满足多性能目标约束的、复合服务的调度机制。为此,在分析动态服务调度机制基础上,将服务质量约束引入到状态图工作流模型中,提出一种多服务质量约束的动态组合服务模型,给出了在服务组合过程中保持服务组件之间服务质量一致性的方法,并将复合服务的调度问题（即执行路径的动态选择问题）归结为多属性决策问题。采用简单加权法,以保证组合后的服务满足综合服务质量约束。通过实现的服务调度组件验证了该机制的可行性和有效性。     

基于蚁群算法的网络化制造资源服务链构建

为解决网络化制造跨企业资源服务链的构建问题,提出了基于时间最短、成本最低和时间成本综合最优的网络化制造资源服务链构建的数学模型,并设计了求解该模型的改进蚁群算法。改进后的蚁群算法通过引入自适应调整信息残留度和时变启发因子,提高了收敛速度和全局搜索能力。通过构造一个仿真网络化资源服务链算例,并根据数学模型,用改进的蚁群算法构建了分别基于时间最短、成本最低和时间成本综合最优的网络化制造资源服务组合。     

基于汽车电子网络的CAN总线简化型混合调度算法

现有的控制器局域网（CAN）总线调度算法性能不能很好地满足汽车电子网络化发展的需要,针对这一问题,首先分析了现有CAN总线网络节点消息优先级调度算法的优缺点,然后针对CAN总线网络在汽车电子控制网络系统中的特点,在混合调度（MTS）算法的基础上提出了一种简化型混合调度（EMTS）算法。仿真实验结果表明,该简化算法能达到原算法的性能,在节点消息截止期相近的情况下,其调度性能比MTS算法有所提高。     

一类带有deadline约束的作业车间提前/拖期调度问题研究

针对带有零件deadline时间约束的一类作业车间提前/拖期调度问题,设计了一种改进型遗传算法(EGA)。EGA算法采用拖期优先的调度策略,将原有的非正规性能指标的E/T调度问题转化为拖期子问题、修复子问题和提前子问题,以此来降低E/T调度问题的求解复杂度。采用基于工序的编码方法,在染色体解码过程中,分别采用了主动解码、染色体修复和逆向重调度三阶段的解码操作,以期实现在满足零件deadline约束的前提下尽可能降低提前/拖期惩罚总成本。180个调度测试用例仿真结果表明,EGA算法在解决问题数、寻优能力、调度结果的均衡性等方面具有一定的优势。     

网络控制系统中信息调度的研究进展

由于网络带宽的限制以及控制系统的时限要求，网络控制系统的性能不仅取决于控制算法的设计，而且取决于网络信息的调度，以实现各个网络节点资源分配。文中综述了网络控制系统中信息调度的研究进展，主要内容：首先比较了单处理器的任务调度与网络控制系统的信息调度；介绍了单处理器的RM和EDF两种实时调度算法以及多处理器的调度算法；讨论了调度的单独设计和调度与控制的共同设计；最后探讨了若干待解决的问题及发展趋势。     

基于调度能耗/任务截止期的动态电源管理技术

本文介绍了任务调度在动态电源管理中的应用,方法是按设备任务集合分组,在任务截止期内尽量使同组任务集中执行,也就是使空闲时间尽可能集中,调度器计算各种调度的能耗,能耗小和截止期早的优先级高,同组任务按截止期排序,通过这样实现动态电源管理。     

电动汽车CAN总线混合调度方法的研究

电动汽车网络控制系统中传输的消息越采越多，固定调度方法已经不能满足系统的消息传输。为此本文提出一种混合调度方法采对电动汽车中的消息进行调度。实验证明该方法改善了电动气车的整体控制性能，使得网络的利用率得到提高，消息的截止期得到满足。