基于新型分布式算法的批量流水线调度方法研究

在企业生产经营活动中,生产计划是最重要的依据,而生产计划是由调度系统来实施完成的,批量流水线调度问题是一个合理分配资源的过程,从而达到优化一个或多个目标的目的。优化的批量流水线调度方案,能提高企业的生产效率,并在一定程度上降低生产成本,目前的批量流水线调度方案存在一定问题,笔者提出基于新型分布式算法的批量流水线调度方法。     

电力操作票在线自动生成系统的设计与实现

针对现有调度操作票自动生成系统大多为离线的单一智能体系统,在智能化、安全性校核、流程化审核执行等方面需要提高的现状,提出建立操作规则模板及用户可维护机制解决操作规则描述、学习及推理的通用化问题,开发和实现了与SCADA系统共享实时数据,与管理信息系统集成的集自动开票、手工开票、模拟预演、流程化审核、执行与管理等多种实用功能于一体以及用户可维护的新型智能化电网调度操作票系统。     

基于线程流水线的多核线程调度策略

针对多核环境中操作系统的线程调度问题,提出一种基于线程流水线的线程调度策略。基于片上多线程处理器,借鉴流水线技术的并行优势,引入线程流水线的概念。通过确定线程特征指标,计算线程流水线的聚合度及对应线程的吻合度,从而完成线程调度,并在此基础上对其进行嵌入式方向的优化。模拟真实环境的实验结果表明,与基于静态优先级的调度策略相比,该策略消耗时间较少。     

电力操作票在线自动生成系统的设计与实现

针对现有调度操作票自动生成系统大多为离线的单一智能体系统，在智能化、安全性校核、流程化审核执行等方面需要提高的现状，提出建立操作规则模板及用户可维护机制解决操作规则描述、学习及推理的通用化问题，开发和实现了与SCADA系统共享实时数据，与管理信息系统集成的集自动开票、手工开票、模拟预演、流程化审核、执行与管理等多种实用功能于一体以及用户可维护的新型智能化电网调度操作票系统。     

调度问题的形式化描述

本文介绍高层次综合中调度问题的形式化描述。该描述将调度问题形式化为整数规划问题。它全面地考虑了调度问题的时间约束与资源约束、多周期操作与链式操作，流水线功能单元与非流水线功能单元以及分枝操作的调度问题。它为解决调度问题提供了一个较好的数学模型。     

禁忌搜索算法解决零空闲流水线调度问题

针对流水线调度这一类NP-Hard难题,深入分析了零空闲流水线调度问题,提出了一种解决零空闲流水线调度问题的基于NEH方法的禁忌搜索算法,建立了以工件的最大完工时间为目标的算法模型.新算法利用NEH启发式算法产生问题的初始解,改善了新算法的搜索性能.利用动态方式更新禁忌表长,提高了新算法的鲁棒性.为了提高算法的运行时效,利用快速搜索算法对提出的禁忌搜索算法进行改进,即采用快速搜索算法作为禁忌搜索的邻域函数,得到另一种改进的禁忌搜索算法.仿真试验结果表明了该算法的有效性及优越性,新算法在流水线生产调度及自动化工程等领域具有较高的实用价值.     

求解置换流水线调度问题的改进萤火虫优化算法

针对最小化最大完成时间的置换流水线调度问题,提出了一种改进的离散萤火虫优化算法。在传统萤火虫优化算法的基础上,采用基于升序排序的随机键编码方式对萤火虫种群进行离散化处理,使用NEH算法对萤火虫种群进行初始化处理,结合遗传算法的交叉变异思想改进位置更新策略,采用个体变异方式解决孤立个体问题,提高算法的寻优能力。最后通过典型算例对改进算法进行仿真测试,实验结果表明该算法求解置换流水线调度问题时具备很强的寻优能力和鲁棒性,明显优于传统萤火虫优化算法和遗传算法,是解决置换流水线调度问题的一种有效算法。     

动态零等待流水线调度问题的滚动策略及优化算法

针对工件动态到达的零等待流水线调度问题,提出一种基于工件的滚动策略.证明了在该策略下全局调度性能随着局部调度的逐步滚动可得到不断改善.将该策略与基于差分进化的混合算法有机结合,能有效处理动态零等待流水线调度问题.最后通过实验验证了所提出策略和算法的有效性.     

基于窗口的某航空发动机装配车间动态调度

针对航空发动机装配车间因急件插入造成静态调度结果失效的问题,文中在考虑机器能力约束的基础上,建立了重入式混合Flow-shop动态调度模型;提出了基于窗口的动态调度策略,根据急件插入时刻,将已生成的预调度方案中的发动机分成三部分:正在装配发动机、装配完成发动机、未装配发动机。再调度窗口的大小包含正在装配发动机的未装配工序和插入的急件。该动态调度策略不仅保证了事件响应的快速性,而且尽量减少对预调度方案的变更。实验表明该动态调度方法可行有效。     

基于窗口的某航空发动机装配车间动态调度

针对航空发动机装配车间因急件插入造成静态调度结果失效的问题,文中在考虑机器能力约束的基础上,建立了重入式混合Flow-shop动态调度模型;提出了基于窗口的动态调度策略,根据急件插入时刻,将已生成的预调度方案中的发动机分成三部分：正在装配发动机、装配完成发动机、未装配发动机。再调度窗口的大小包含正在装配发动机的未装配工序和插入的急件。该动态调度策略不仅保证了事件响应的快速性,而且尽量减少对预调度方案的变更。实验表明该动态调度方法可行有效。     

改进布谷鸟搜索算法求解置换流水线调度问题

针对置换流水线调度问题,笔者提出了一种基于Halton序列和优化边界约束的改进布谷鸟搜索算法,建立了以工件的最大完工时间为目标的算法模型,最后通过对若干Taillard Benchmark问题进行仿真实验,表明改进布谷鸟搜索算法解决置换流水线调度问题的有效性。     

供应链环境下的柔性流水线调度问题*

针对供应链环境下的柔性流水线调度问题,对制造商接到的顾客订单,给出了在不改变已有工件调度的前提下,使用资源的可用时间区间尽早完工的实时调度算法,通过证明可知对于每个工件使用该算法都能够求得最短完工时间。最后给出了应用该算法求解的一个实际例子,并进行了仿真实验,仿真结果令人满意。     

分布式车间调度优化算法研究综述

在分布式制造环境下, 分布式车间调度着重研究工件在工厂间的合理分配以及各工厂内的合理加工顺序, 以实现调度指标的最优化. 分布式车间调度的研究具有重要的学术意义和应用价值, 已成为生产调度领域的热点. 对 此, 围绕分布式并行机调度、分布式流水线调度、分布式作业车间调度、分布式装配调度和分布式柔性车间调度等问题, 重点综述分布式调度优化算法方面的代表性成果, 介绍分布式调度的若干应用, 最后指出有待于进一步研究的若干方向和内容.

     

改进布谷鸟搜索算法求解批量流水线调度问题

针对以最大完工时间为目标的批量流水线调度问题,提出一种改进的布谷鸟搜索算法．该算法采用排序规则的编码方式,将连续个体值的布谷鸟搜索算法直接应用于离散的调度问题．其次,在布谷鸟搜索算法的基础上,一个简单而有效的局部搜索用于批量流水线调度问题的探索．仿真实验表明所提出算法的可行性和有效性．     

非线性流水线计算机调度问题的研究

分析了单功能非线性流水线计算机的任务调度问题，通过研究两种不同的调度策略─—均匀调度和非均匀调度，阐明了提高单功能非线性流水线工作效率的途径。     

机器故障的柔性加工与装配作业车间分批联合调度算法

针对传统的加工与装配分阶段独立调度中资源利用率不高的问题,将加工与装配联合同时进行调度。在考虑工件批量和批次的前提下提出一种改进遗传算法求解该问题,以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型,根据问题特性提出一种工件末工序前移的邻域结构,提升了算法的局部搜索能力进而改善整体求解质量。设计了一种基于装配设备负载均衡的混合贪婪解码方法,完成了装配设备选择。考虑到实际车间中机器故障的特点,提出了相应的响应策略和染色体更改规则,解决了动态调度问题。最后通过算例分析验证了所提算法和策略求解该问题的可行性和有效性。     

相关工件车间调度问题的拓扑算法

针对加工装配型离散制造企业实际生产的特点,提出了一类用于表示工序之间偏序关系的相关工件车间调度问题。为了利用已有的求解表示工序之间的线序关系的传统车间调度算法求解相关工件车间调度问题,设计了一种拓扑算法,该算法能够将工序之间的偏序关系转化为线序关系,将相关工件车间调度问题转化为传统的车间调度问题,通过实证研究,结果表明了拓扑算法是可行和高效的。     

混合和声搜索算法求解基于学习效应的PFSP问题

置换流水线调度问题（Permutation Flow-shop Scheduling Problem,PFSP）作为流水线调度问题的子问题,实质是一个著名的组合优化问题,其已被证明了是NP完全问题中最困难的问题之一。带学习效应的PFSP问题是一种更符合实际问题的模型,为了更好地解决此问题,在此提出了一种混合遗传算法和粒子群算法的改进和声搜索算法。对CAR1问题及其学习型调度进行了仿真实验,结果表明所提算法的可行性和有效性。     

XQuery并行实现中的任务调度算法

为提高XQuery语言的处理性能,针对XQuery并行实现中的任务调度问题,提出一种适用于共享内存多线程环境的调度算法。在一种新型调度策略的指导下,能够利用XQuery语言中存在任务并行性、数据并行性和流水线并行性的特点,提高程序并行执行效率;针对流水线并行执行方式,建立一种流水线局部并行自动机模型,通过利用流水线中各节拍之间的空闲等待时间,提高系统资源的利用率。通过实验验证了该算法的可行性和有效性。     

周期精确ASIP仿真器生成环境的研究

周期精确仿真器是ASIP(专用指令集处理器)开发过程中的关键工具.介绍了一种由体系结构描述语言mtADL驱动的周期精确ASIP仿真器的快速生成环境.mtADL可以简洁精确地描述嵌入式领域最常见的2种微体系结构(简单流水线和Tomasulo动态调度流水线).仿真器生成器mtGEN能够根据mtADL的描述,自动生成周期精确的仿真器.介绍了mtGEN使用的自动生成算法.在实验部分,对5级流水MIPS、3级流水ARM7和动态调度MIPS这三种差异很大的处理器实现了周期精确仿真器自动生成,从而证明了方法的正确性和有效性.