基于改进SCE算法的Job Shop调度方法研究

Job Shop Problem(JSP)是生产调度领域中的一类复杂的调度问题,高效JSP求解算法的研究与设计是JSP,乃至整个生产调度领域的关键研究内容。引入新的智能仿生算法Shuffled Complex Evolution(SCE),以求解工件的最小最大完成时间为目标,通过序列映射方式将连续定义域空间中的变量映射到离散的组合优化问题空间中,同时采用基于工序编码的方式进行编码,最后使用顺序插入解码机制对其解码。并针对基本SCE算法在求解优化问题时求解质量差和求解速度慢等缺点,对算法中个体的进化过程进行改进,使个体进化的方向沿着当前群体最优解的方向进行。最后将此算法用于求解典型的Job Shop调度实例,结果表明,改进SCE算法在解决Job Shop调度问题上是有效的。     

基于关联调度模型的模糊环境下车间动态调度

为了实现在模糊加工环境下实时的动态调度,采用调度节点和调度链的建模思想构建车间作业的调度关联模型.通过调度节点和调度路径描述调度任务中的约束关系.考虑实际生产调度过程中存在的大量不确定因素,将调度关联模型引入模糊加工环境中,结合模糊加工状态下作业计划关联方法构建调度可行解,并通过蚁群算法求解调度任务的优化方案.仿真结果表明,该方法能够在加工时间和交货期不确定的情况下,通过动态调度模型的关联过程获得较为优化的调度方案.     

基于动态一致性增强技术的Job Shop调度算法研究

为降低CSP调度算法的计算复杂度和减少搜索过程中回溯发生概率,采用动态一致性增强技术来预先修剪和过滤搜索空间。通过基于顺序约束的动态一致性增强算法,将当前搜索状态下的工序取值结果沿工艺路线向上下游工序传播,从而有效修剪了同一零件内剩余待调度工序的开工时间窗;针对Job Shop调度问题中最难满足的能力约束,采用基于能力约束的动态一致性增强算法,根据当前搜索空间的工序取值对竞争同一机床的其它剩余待调度工序的开工时间窗实施修剪。仿真实验证明:这2种方法的综合运用可以显著提高CSP调度算法的搜索效率,从而为CSP调度算法求解大规模Job Shop调度问题提供可能。     

基于关键机器的无等待流程车间调度问题启发式算法

No-wait流程车间调度问题的特性是工件加工一旦开始,必须连续进行,不允许工件完成某一加工工序后在机器上滞留等待.文章针对目标函数为Makespan的No-wait流程车间调度问题,从对目标函数结构的分析入手,提出一种基于关键机器的初始排序策略和插入方法的启发式算法.通过与文献中已有的3种启发式算法的比较,在对大量典型算例的实验后验证了提出算法的有效性.     

流水工序调度与生产效率的关系模型分析

提出一种基于粒子群算法的流水工序调度任务优化模型.利用流水工序调度任务的特点得到流水工序时间约束条件,利用粒子群算法的原理建立流水工序调度任务优化模型,利用粒子群算法对模型进行求解.仿真实验表明,利用该算法能够得到流水工序调度问题的最优解,提高生产效率.     

基于回卷恢复的数控系统实时容错调度策略

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先（BF）算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障时任务可以从检查点开始继续执行,从而以较低的计算损失达到容错的效果.与传统的实时容错调度算法相比,基于回卷恢复机制的容错调度策略能很好地适用于数控系统多类型任务并存和任务间相互约束的特点,同时,通过降低错误恢复所需的时间开销,有效地提高了系统的资源利用率.该算法应用于数控系统的有效性在实例分析和算法模拟研究中得到验证.     

考虑不确定因素的单件小批作业计划与调度动态算法

针对单件小批企业在实际生产中存在订单变更和生产现场变化等不确定性因素,导致生产作业的执行与计划存在偏差的问题,提出了一种考虑不确定因素的作业计划与调度动态算法.算法以加工周期最短为目标,对作业计划与调度的变更问题进行求解,通过缩短最长加工路径上的各工序等待时间来缩短加工周期,以调整作业计划,使其适应实际作业调度的需要....     

一类功能型布局制造系统调度问题

为有效对功能型布局制造系统进行调度,构建批量零件的加工与搬运时间模型,设计考虑了搬运车辆总投入数量、搬运次数均衡程度、搬运车辆总空载转移时间等指标的基于单运输工序的搬运车辆协作调度算法. 研究结果表明,本算法可为同类型批量零件制定精确的生产与搬运作业计划,生成用于支撑搬运车辆调度算法所需的时间信息;可对搬运车辆进行准确调度,特别是与其他搬运车辆调度算法相比,在搬运车辆总投入数量、搬运次数均衡程度等方面具有明显优势.     

需求与公用工程不确定的生产计划与调度集成

为了降低生产过程中的不确定因素对生产计划和调度的影响,考虑需求和公用工程的不确定性,建立多周期计划和调度双层集成模型.根据时间尺度的不同,分别在计划层和调度层处理需求和公用工程的不确定性.在计划层,引入机会约束随机规划来描述需求不确定性,基于离散时间建模方法建立离散时间线性不确定模型,考虑了生产率波动和参考库存约束.在调度层,引入模糊理论来表示公用工程的不确定性,基于特定单元事件点的连续时间建模方法建立关于多阶段多用途的间歇过程连续时间混合整数线性不确定模型.利用滚动优化策略对计划和调度双层模型进行迭代求解.通过经典算例验证了该模型的可行性和有效性.采用该方法有效地降低了两种不确定参数对优化结果的影响,提高了设备和公用工程的利用率.     

基于关联规则的作业车间调度问题改进遗传算法研究

针对初始种群对遗传算法求解作业车间调度结果影响较大的问题,提出基于关联规则的作业车间调度问题改进遗传算法(association rules improvement genetic algorithm,AR-GA),以提升算法性能。首先,在遗传算法种群初始化阶段借助关联规则获取基因序列中的频繁工序块;其次,在交叉阶段根据频繁工序块在待交叉种群的分布中设计3种交叉方式;最后,在变异过程中结合分段海明距离引导子代种群变异,并且在每次迭代后更新频繁工序块信息。标准案例测试结果表明,改进后的算法在求解作业车间调度问题时求解效率更高,稳定性更好。     

基于不同时间尺度的交直流混合配电网分层优化控制策略

针对传统控制策略难以兼顾交直流混合配电网潮流优化和运行模式快速切换的问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。在较短时间尺度内,各并网变流器均根据上层调度指令工作于下垂控制模式,使系统稳定时工作于优化状态;当出现恶劣工作状况时,通过切换互联变流器和储能单元变流器的控制策略以维持配电网直流侧电压稳定。在较长时间尺度内,当系统正常运行时以系统电能损耗最小和系统电压偏差最小为优化目标;当直流线路断线时以故障点两侧节点电压偏差最小为优化目标,通过优化调度算法为下层提供调度指令。仿真结果表明:正常运行时该控制策略能实现系统运行优化、维持系统稳定且不过分依赖通信系统;在系统功率骤变、电路故障等恶劣工况时,能实现系统运行状态的平稳过渡。     

进程调度演进过程的仿真设计与实现

以定时器驱动机制为模式,用动画方式,以进程调度为中心,实现了对选用调度算法的运行过程的模拟与仿真,同时也实现了进程创建、调度、执行、阻塞和终止过程的可视化.系统能够自动完成进程演进过程的数据记录和分析,并对算法的性能进行初步评测,这对深入理解操作系统核心层,透析进程原理,发现和研究新的调度算法具有重要意义.     

协同遗传算法和多Agent系统的生产调度优化

建立了动态多Agent的生产调度模型,该模型从整体角度优化整个生产过程,在不确定的情况下,完成动态生产调度,使各个生产车间相互配合以得到最小加工时间。针对此模型,设计了一个协同遗传算法对调度进行求解。仿真实验表明,动态多Agent调度模型对生产的计划与实行起到了关键的作用。     

基于蚁群算法的虚拟企业生产任务调度优化研究

描述了虚拟企业生产任务调度的层次框架,该调度框架包括虚拟企业全局调度和合作伙伴局部调度两个层次。针对虚拟企业调度层的优化问题,综合考虑虚拟企业生产任务的时序逻辑关系、作业时间和生产任务集等影响因素,建立了以任务总作业时间最小化为目标的数学模型,并基于蚁群算法对上述优化模型进行了求解。应用实例与算法比较验证了优化模型与求解算法的有效性。     

冶金行业复杂生产过程优化调度系统

根据冶金行业生产特点及在复杂生产过程计划调度中存在的问题,建立了分形计划调度模型并确定了目标函数,提出了基于排序理论和规则的调度算法。算法首先确定相应参数,以棒线材厂轧制安排为核心,进行轧制组批,确保充分发挥关键设备的能力,然后按照反提料方式逆向推算炼钢合炉顺序,最后给出整个算法的处理流程。将算法应用于冶金行业复杂生产过程优化调度系统,进行计算机模拟仿真,验证了此调度算法的准确性、有效性和实用性,可实现企业计划调度的整体优化。     

信息节点分段寻优法在车间生产调度中的应用

为了解决当前离散制造企业车间生产系统作业计划与调度条理不清晰的问题,提出了一种信息节点分段寻优的生产调度方法.通过分析车间现场各生产要素的特征,把相关联的特征信息抽象成信息节点.应用信息节点描述生产过程,根据资源竞争的特点将整个生产过程划分为不同的阶段.在每个阶段,对相互影响、相互制约的信息节点进行组合优化,寻找到阶段性最优,直到生产过程结束,得到生产调度的最优解.信息节点分段寻优法的优点在于极大地降低调度问题的复杂程度,提高可计算性,在信息节点动态变动时,能快速得到最优调度方案.应用实例表明,信息节点分段寻优法是一种实用的动态生产调度方法,能较好地满足实际生产调度的需要.     

通用高速分组交换调度算法

在iSLIP算法的基础上,应用二部图匹配中对角线数据无竞争的数学原理,采用关联指针的处理方法,提出了一种基于虚拟输出排队(VOQ)缓冲模式下的高速交换调度算法——迭代的关联指针轮转(i-CPRR)算法。该算法简化了指针的轮转方式,降低了设计难度。仿真表明,该算法减少了调度过程中的迭代次数,提高了算法在高负载条件下的带宽利用率,从而降低了交换系统的数据延时和VOQ队列深度,在高速交换系统中具有广泛的应用价值。     

关键设备工序紧凑的动态调度算法

针对求动态Job-Shop调度最优解这一复杂问题，提出了通过对不同时刻开始加工产品加工树的分解方法，将产品加工工序分为存在具有惟一紧前、紧后相关工序和独立工序，在对这两类工序分批、综合研究时，应用拟关键路径法(ACPM)和最佳适应调度方法(BFSM)调度，并考虑了关键设备的工序紧凑性、通过分析与实例验证，所提出的调度方法对解决动态的Job-Shop调度问题不仅算法简练，而又效果较好。     

关键设备工序紧凑的调度算法

针对求Job-Shop调度最优解这一复杂问题，对产品加工树进行分解，将产品加工工序分为惟一紧前、紧后相关工充和独立工序，当这两类工序分批采用拟关键路径法（ACPM）和最佳适应调度不（BFSM）调度时，提出了关键设备工序紧凑性的新调度算法，通过分析与实例验证，所提出的新调度方法不仅简练而且获得了满意的结果。     

模糊控制在矿井风机风量控制中的应用

针对矿井风量的非线性,时变及滞后的特点,介绍一种适用于PLC的模糊控制系统,通过PLC查表方式实现模糊控制的设计方法。给出了PLC程序设计的算法流程图及输入量量化程序、模糊控制表查询程序等关键步骤的梯形图。