立体轨道式码头传送系统建模与仿真

针对集装箱码头立体轨道式传送系统网络的复杂结构,采用面向对象随机Petri网（Object-Oriented Stochastic Petri Net,OOSPN）建模方法,简化结构实现层次化建模,并运用随机Petri网进行性能分析。从而检测出系统各个特征状态的执行效率,有效地发现了系统瓶颈,并提出了改进方案。在此基础上,通过WITNESS仿真软件实现码头作业的模拟。结果表明该方法能有效构建和分析集装箱码头立体轨道式传送系统网络复杂系统,并获得其效率指标和统计数据。     

基于MAS的集装箱自动化码头协同作业系统模型

ZPMC新型集装箱自动化码头使用低架桥轨道和电动小车构成立体装卸系统,将集装箱的装卸分解为多个起重设备和水平运输设备的协作,实现了集装箱的自动装卸。针对该码头的运作特点,采用MAS(multi-agent system,多智能体系统)方法,将码头中的装卸设备抽象为具有一系列属性和方法的智能体,提出船舶、堆场、任务管理、设备管理等智能体,构建出自动化码头协同作业系统模型。在系统的实现层类图中详细阐述了各agent的属性方法、交互关系,结合就近原则及时间估计优化策略,给出了集装箱装卸最短路径的搜索方案,通过实例分析说明协同作业系统MAS模型能较好地体现该码头分布、动态的运作特征。该研究将对ZPMC集装箱自动化码头的调度优化提供一定的理论指导,同时对完善MAS方法在集装箱码头生产作业中的应用体系起到积极的推动作用。     

基于CAN一卡通系统总线调度策略建模与仿真

基于控制器局域网(CAN)的测控系统需要采用恰当的总线调度策略以满足数据传输的实时性要求,其建模与仿真能对网络设计进行评估和优化。在设计一卡通系统线性混合总线调度算法的基础上,运用网络仿真系统OPNET设计了一种改进的CAN CSMA/CA模型。应用该模型对所设计的总线调度算法的效率和稳定性进行了仿真分析和比较。结果表明,该算法能够有效地满足一卡通系统数据传输的实时性要求。     

管道流量泄漏在线监控的非合作博弈调度模型及算法实现

分析管道流量泄漏在线监控的特点,对视频压缩算法和监控网络进行数学抽象,提出流媒体监控系统中调度策略的非合作博弈模型.该模型能够反映各种流媒体监控系统的动态运行特征与相互竞争关系,根据调度方式与监控系统的特点设计子系统的效用函数,论证了非合作博弈模型中Nash均衡点的存在性和唯一性.给出调度优化问题的描述和基于遗传算法的解算方法,仿真表明该模型能够有效地反映子系统间的资源竞争,可以求得优化的带宽分配方案.     

单线列车调度问题的双向阻塞车间调度模型及其粒子群求解算法

针对单线列车调度问题的特点,以线路中列车的总运行时间最小为目标,建立了可以直观描述问题解空间的双向阻塞车间调度模型,并提出了一种有效的离散粒子群优化算法进行求解。该算法基于双向阻塞车间调度模型设计了排列编码形式,从而可确定列车的运行顺序,同时利用随机策略和运行时间最短优先策略选择列车运行轨道;算法在求解过程中,提出了列车冲突的检测和化解方法,并按照“调度-检测冲突-化解冲突”的步骤逐区段调度列车运行;最后,利用离散粒子群优化算法进行全局优化,得到问题的最优解。仿真实例表明,所得模型和算法能够高效地求解单线列车调度问题。     

MAS理论下集卡动态调度系统研究

集卡是集装箱码头中装卸货物的载体,合理的集卡调度对提高集装箱码头物流系统运作效率、缓解港区内交通阻塞、提高设备利用率具有重要的意义。针对码头集卡运作的特性,提出了基于MAS（Multiple Agent System）理论的集卡调度模型。运用Arena仿真软件对模型进行了仿真研究,并与以往文献基于其他方法的仿真结果进行了对比,表明了模型的可行性和有效性。     

考虑随机故障的FMS双工序系统智能RGV动态调度策略

针对柔性加工系统(FMS)出现偶发故障后轨道式自动引导车(RGV)调度无法正常进行的问题,研究分析RGV在此类系统中的作业流程,将其分为两种情形,并据此提出循环节的概念和RGV作业路径约束。以等长时间内系统产量最大为目标,建立了柔性生产系统中的RGV调度模型。以此为基础提出了基于距离贪心的RGV目标选择策略,通过计算仿真,证明RGV能在系统出现故障时平稳调度,且系统生产效率优于时间贪心策略,证明了该文策略的有效性。     

网格环境下清空型调度策略应用研究

在网格计算中,资源的调度优化特别是请求的调度优化是一个关键技术问题,引入离散事件动态系统中的水箱型混合动态系统模型,对网格上的资源和请求进行一体化建模。清空型调度策略是混合动态系统中一类重要的调度策略,研究了它在网格环境下的应用性能,提出一种推广形式。重点研究系统模型的建立和调度策略的稳定性分析,给出稳定性证明的理论推导过程和仿真实验结果。为下一代网络中的数据管理提供了一种新思路。     

面向哈佛体系结构的集装箱码头场桥作业调度

集装箱码头堆场作业调度问题一直是国内外相关研究的热点和难点,但由于码头作业的动态性、开放性、强耦合性和复杂性,堆场主要装卸设备场桥的调度配置问题一直未能有较好的解决方案。故提出面向哈佛体系结构的基于Agent建模和仿真模式,并将计算机操作系统中的磁盘臂调度算法和基于仿真的优化思想引入到上述模型中。通过构建相应的多Agent系统仿真得出敏捷高效鲁棒的场桥调度和配置解决方案,从而帮助集装箱码头提高服务水平和竞争力。     

基于Petri网与遗传算法的可重入生产系统调度

可重入生产系统调度问题属于NP难题,该文建立了系统的扩展Petri网模型,并且将遗传算法方法与调度规则结合起来用于解决可重入生产系统的调度问题。针对可重入生产系统生产过程的动态复杂性,首先建立了一类综合调度规则,然后提出了基于设备分组与分时段的综合规则组合的可重入生产系统调度策略,并采用遗传算法与基于Petri网模型的过程仿真相结合的方法对综合规则组合进行优化,仿真比较验证了该调度策略的有效性。     

混合流水车间调度的变邻域禁忌搜索算法

针对混合流水车间系统的最小化Makespan调度问题,提出一种基于关键路径理论的变邻域禁忌搜索算法,讨论其关键技术。在该算法中,提出基于关键路径的毗邻域概念,防止搜索算法陷入局部最优解,采用变邻域搜索策略,在无法改进解时,实现对移动毗邻域的搜索。仿真结果表明,该算法获得的调度结果优于简化禁忌搜索和启发式算法。     

改进WFQ算法在列车网络调度中的应用研究

随着我国轨道交通迅猛地发展,基于TCN的列车网络已经不能满足列车数据传输业务的需求,列车控制与服务网络TCSN应运而生。针对列车数据传输业务研究了基于综合服务模型的列车通信网络,建立了四类列车业务流量模型,分析了网络分组的加权公平队列调度算法（WFQ）,设计了基于服务分类和带宽分配的加权公平队列调度算法（SCBAWFQ）,并且利用仿真软件对恒定数据流和突发数据流分别在WFQ与SCBAWFQ算法下的时延进行了仿真与分析,仿真结果证明改进算法在降低实时业务流延时方面有很好的效果,SCBAWFQ算法既保持了WFQ算法的公平性又满足实时业务服务质量的需求。     

基于AFDX自适应优先调度算法的实时性分析

通过分析AFDX终端系统关键技术,在AFDX网络虚拟链路的调度策略中提出采用自适应优先调度算法;并分析数据包在终端系统中的处理过程,进行网络演算建模,进而确定出AFDX网络针对不同类型数据的传输速率和服务时延.结果证明该算法较好地满足了航空电子网络数据传输实时性需求,并为AFDX智能网络管理模型中的参数模型和调度策略提...     

面向交通能源融合的路侧单元传输控制优化策略

针对如何提高自供电路侧单元服务满足数量的问题,提出一种在自供电路侧单元平均能效约束下最大化满足车辆服务请求数量的传输控制策略.该策略按照待服务车辆权重次序以车辆位置和能量队列长度为系统状态作出传输控制决策.通过建立自供电路侧单元传输控制决策的马尔可夫链模型,对服务过程中平均完成请求数和平均能效进行分析,进而提出一个非线性优化问题并求解,获得最优传输控制策略及其调度参数.仿真结果表明,上述自供电路侧单元最优传输控制策略具有位置状态和能量状态的双门限结构,相比于贪婪策略和Q- learning方法分别在能效方面平均提升了20.55%与11.86%,在服务稳定性方面,相比于其他两种策略,停电概率与不服务概率分别平均下降了20.03%与15.14%,具有能效和稳定性上的优势.     

混合蚁群优化算法求解卫星数传调度问题

为了求解卫星数传调度问题,提出了混合蚁群优化算法。算法设计了基于任务数传操作的解构造图,提出了基于解构造图的任务调度序列和资源分配序列概率决策模型,采用基于随机加权的混合策略综合利用问题的启发式信息。算法通过基于混沌变异的列信息素向量更新策略增强解构造的多样性,通过具有补偿机制的全局信息素更新策略来保证算法的收敛性。利用STK工具设计了五个调度场景,并利用计算机生成各场景的数传任务。仿真实验结果表明,该算法是可行、有效的,收敛性和解多样性较好。     

机载时间敏感网络流量调度算法性能研究

时间敏感网络是由IEEE802.1工作组开发的一套确定性实时通信的协议标准,定义了以太网传输的时间敏感机制,适用于机载安全关键系统网络通信;流量调度机制可以有效保证机载时间敏感网络实时可靠通信,时间感知整形器和帧抢占是典型的TSN流量调度算法,目前还没有针对机载业务的传输需求进行性能评估;通过分析TSN系统架构及调度算法的核心特性,基于机载网络拓扑,提出一个机载时间敏感网络的数据流传输时延模型,并进行了数学推导,使用离散仿真工具构建TSN网络仿真平台,对三种典型网络流量调度算法进行验证,得到了流量传输时延性能的上界值,分析了流特性参数对调度算法选择的影响;最后,对机载应用流量调度算法的选择进行了总结。     

马尔科夫决策过程在多路径冗余传输调度算法中的应用

传统网络终端设备通常以单路径连接网络,因此在路径发生异常时通常严重影响数据传输质量.随着重叠网络和异构多接入网络的发展,多路径传输逐渐成为可能.多路径传输中数据发送端的多路径调度算法是研究多路径传输的核心问题.本文提出了一种基于马尔科夫决策过程的多路径冗余传输调度算法,通过分阶段采用稳态马尔科夫策略并对关键数据进行冗余传输,实现了实时性要求较高的数据传输,提高了数据传输可靠性.仿真实验表明当路径传输质量发生改变时,该调度算法能够正确感知并将数据更多的调度到传输质量较好的路径上,有效降低路径质量变差时对传输的影响.该算法可应用于音、视频等实时业务中,能够有效提高用户使用体验.     

打印参数可变模式下3D打印批调度问题研究

研究打印参数可变模式下3D打印批调度问题,旨在对打印任务随机到达的3D打印服务系统进行优化建模.考虑到工作台尺寸的限制以及打印参数层高对打印质量的影响,论文以各个任务队列长度作为系统联合状态,以任务组合以及打印参数层高作为系统的联合控制变量,以提高生产率、减少打印质量损失、节约电能为综合目标,将优化问题描述为半马尔科夫决策过程(SMDP),以便采用策略迭代算法、Q学习等算法求解系统最优调度策略.仿真结果表明,与层高参数固定模式以及先到先服务(FCFS)模式相比,本文求解的批调度策略能够有效提高生产性能.