网络控制系统的模型依赖平均驻留时间调度与控制

针对具有随机短时延的资源受限网络控制系统,提出了一种新的模型依赖平均驻留时间的调度策略与反馈控制联合设计方法.该调度策略由模型依赖平均驻留时间和动态试一次就丢弃(try-once-discard,TOD)调度策略共同决定,将系统建模成带有参数不确定性的离散切换系统,基于多Lyapunov函数方法及线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)技术,给出了使闭环系统指数稳定的控制器设计和TOD调度策略下的各模态平均驻留时间条件.该联合设计方法降低了保守性,在一定程度上减少了系统模态之间的切换频率.最后通过仿真验证所提方法的有效性.     

资源约束系统的信息调度及其渐近稳定性

对于通信约束的网络控制系统,应用通信序列的概念和混合逻辑动态的构架,将其建模成一类集成控 制和调度的资源约束离散线性周期系统．给出了这类系统网络信息的可调度条件,并基于线性矩阵不等式设计动态 反馈控制律．仿真表明,该方法能够在网络信息的周期调度下使闭环系统渐近稳定．     

基于Petri网的柔性制造系统无死锁遗传调度算法

对以最小化加工时间为目标的柔性制造系统无死锁调度问题, 提出了一种遗传调度算法. 算法考虑到同类工件具有预先确定的相同加工路径, 而各工序的处理时间与工件有关. 用Petri网对工序和资源分配进行逻辑建模,利用遗传算法, 采用工序自然编码方式, 基于系统的最佳避免死锁Petri网控制器, 检测染色体的可行性, 修复不可行染色体使其对应的调度满足资源约束和无死锁控制约束, 从而保证算法所利用的所有染色体都对应系统的可行调度. 仿真结果表明了算法的可行性和有效性.     

考虑机器故障的HFS重调度研究

针对机器故障下的混合流水车间重调度问题,在考虑工序等待时间受限约束的前提下,建立了以最大化重调度前后方案完工时间相似度和机器指派一致性为目标的重调度模型,并设计了自适应遗传算法对其进行求解。仿真实验结果表明,该模型和算法是有效的。     

工序间存在零等待约束的复杂产品调度研究

针对实际装配生产中工序之间存在零等待约束的复杂产品的调度问题, 提出了一种把存在零等待约束的工序虚拟成一个工序的方法. 该方法在提出复杂产品、标准工序、虚拟工序、零等待和扩展加工工艺树的概念基础上, 对扩展加工工艺树中的标准工序采用拟关键路径法和最佳适应调度的车间调度算法进行调度, 对虚拟工序采用移动交换算法在相应设备上分离调度, 将存在零等待约束的调度问题转化为存在虚拟工序的无零等待约束的调度问题. 实例表明, 所提出的调度算法能够较好地解决具有实际意义的工序间存在零等待约束的复杂产品的调度问题, 且易于实现.     

半在线调度中约束求解算法研究

很多实际调度问题是半在线的. 尝试运用人工智能方法来求解半在线调度问题, 首先简要介绍了半在线调度问题并对其约束模型进行了分类, 通过引入单调性约束扩展的相关概念, 从约束建模角度形式化描述 了一类动态约束扩展, 并在此基础上设计了一个完备动态约束求解算法, 最后给出该算法在半在线离散资源约束调度求解的应用算例. 测试结果表明, 该算法是可行有效的.     

基于窗口的印刷车间作业动态调度研究

为了解决实际印刷车间突发设备故障和紧急插单问题,采用滚动窗口技术结合遗传算法的方法,建立适合实际印刷车间生产的动态再调度模型;设定若干印品订单、机器设备的加工工序以及各工序加工时间、工序约束条件等,以订单的最大最小加工时间和再调度的偏离度为多目标优化,采用周期与事件混合驱动策略,将滚动窗口再调度机制和遗传算法相结合进行流程设计和编码,构建印刷车间再调度模型;采用标准问题FT06和FT01验证了文章设计的模型算法的有效性和可行性;运行程序,模拟正常加工时紧急插单和机器故障突发时,系统生产新的调度计划即调度甘特图,仿真结果表明该动态调度模型可以用于印刷作业的正常排产调度,在遇突发状况时可生成稳定、符合交货日期的再调度方案。     

面向多维修中心的资源受限任务调度问题研究

装备维修保障对推进作战顺利进行具有重要作用,合理高效的维修任务调度是维修保障的主要内容。首先讨论了资源受限伴随维修保障任务调度下的资源分类、优先级评估指标、维修调度模型、动态调度算法;其次分析了装备维修工序调度的流程;然后介绍了常见调度问题的目标函数、约束条件、求解算法;最后总结了资源受限任务调度存在的开放性问题和未来的发展方向。     

基于截止时间满意度的网格工作流调度算法

动态网格环境中用户截止时间保障是工作流调度问题的一个挑战.利用随机服务模型来描述网格资源的动态处理能力及其动态负载压力,提出了截止时间满意度的概念和工作流截止时间满意度的计算方法.将以DAG图形式表示的任务执行关系转换为以数值表示的任务执行优先级,并根据最大截止时间满意度优先的思想,确定执行工作流子任务的候选资源;将工作流全局截止时间划分问题描述为一个约束下的非线性规划问题并通过已有方法求解该问题,提出了一种截止时间满意度增强的工作流调度算法(DSESAW).仿真实验采用实际网格应用和系统数据来验证所提出算法的性能表现,实验结果表明新算法在网格环境的自适应性和用户截止时间保障方面优于其他两种实际网格系统中的调度算法.     

考虑源荷随机性的跨区互联电网直流联络线调度学习优化

在跨区互联电网中,充分利用直流联络线调度能力可以有效地平衡电力资源的配置,促进新能源的消纳.本文针对源荷不确定性的跨区互联电网直流联络线调度问题,首先用连续马尔科夫过程模型描述互联电网中风电出力与负荷需求随机动态特性;然后在功率平衡及联络线日交易电量约束等实际运行要求前提下,将直流联络线调度优化问题建立成离散马尔科夫决策过程模型.在该模型下,调度机构根据互联电网系统各时段源荷的功率情况,动态调整联络线输电计划和配套的柔性负荷调节方案,以达到提升系统运行效益的优化目标;最后引入强化学习方法对调度策略进行优化求解.通过学习优化,系统平均日运行代价显著下降且最终收敛.实验结果表明考虑源荷随机性的直流联络线动态调整方法可有效地提高互联电网发输电系统的运行效益.     

A heuristic approach for resource constrained project scheduling with uncertain activity durations

In this paper, we address the resource constrained project scheduling problem with uncertain activity durations. Project activities are assumed to have known deterministic renewable resource requirements and uncertain durations, described by independent random variables with a known probability distribution function. To tackle the problem solution we propose a heuristic method which relies on a stage wise decomposition of the problem and on the use of joint probabilistic constraints.     

New competitive results for the stochastic resource-constrained project scheduling problem: exploring the benefits of pre-processing

We study the resource-constrained project scheduling problem with stochastic activity durations. We introduce a new class of scheduling policies for solving this problem, which make a number of a-priori sequencing decisions in a pre-processing phase while the remaining decisions are made dynamically during project execution. The pre-processing decisions entail the addition of extra precedence constraints to the scheduling instance, hereby resolving some potential resource conflicts. We obtain new competitive results for expected-makespan minimization on representative datasets, which are significantly better than those obtained by the existing algorithms when the variability in the activity durations is medium to high.     

Project scheduling under resource constraints: Application of the cumulative global constraint in a decision support framework

This paper concerns project scheduling under resource constraints. Traditionally, the objective is to find a unique solution that minimizes the project makespan, while respecting the precedence constraints and the resource constraints. This work focuses on developing a model and a decision support framework for industrial application of the cumulative global constraint. For a given project scheduling, the proposed approach allows the generation of different optimal solutions relative to the alternate availability of outsourcing and resources. The objective is to provide a decision-maker an assistance to construct, choose, and define the appropriate scheduling program taking into account the possible capacity resources. The industrial problem under consideration is modeled as a constraint satisfaction problem (CSP). It is implemented under the constraint programming language CHIP V5. The provided solutions determine values for the various variables associated to the tasks realized on each resource, as well as the curves with the profile of the total consumption of resources on time.     

基于收益的软件过程资源调度优化方法*

软件项目管理人员须对软件过程中的各种资源进行优化调度,但依靠主观判断和个人经验的资源调度方法具有不稳定性和不可靠性,需要提供客观可靠的软件过程资源调度方法和工具。基于收益的资源调度优化方法通过对软件过程的资源调度进行建模,描述和定义投入资源产生的收益,分析软件过程中活动、资源和收益的各种约束关系,采用基于动态规划的优化算法以较高效率完成资源调度,使资源在软件过程中有效利用。     

多QoS约束网格作业调度问题的多目标演化算法

针对网格计算中的多QoS约束网格作业调度问题,以独立作业为研究对象,将其规约为多目标组合最优化问题．通过深入剖析多目标最优化理论及其演化算法,结合网格作业调度自然特征,提出了一种解决多QoS约束网格作业调度问题的多目标演化算法．该算法求解多个QoS维度效用函数指标的非劣解集,尝试解决多管理域间网格用户、资源管理者等网格实体的多目标协同问题．仿真结果表明,在时间维度、可靠性维度、安全性维度QoS效用值等用户级QoS指标,以及丢弃作业数等系统级指标方面该算法与QoS-Min-min和QoS-Sufferage等同类算法相比具有较好的综合性能．     

Integrating simulation and genetic algorithm to schedule a dynamic flexible job shop

Much of the research on operations scheduling problems has ignored dynamic events in real-world environments where there are complex constraints and a variety of unexpected disruptions. Besides, while most scheduling problems which have been discussed in the literature assume that machines are incessantly available, in most real life industries a machine can be unavailable for many reasons, such as unanticipated breakdowns (stochastic unavailability), or due to a scheduled preventive maintenance where the periods of unavailability are determined in advance (deterministic unavailability). This paper describes how we can integrate simulation into genetic algorithm to the dynamic scheduling of a flexible job shop with machines that suffer stochastic breakdowns. The objectives are the minimization of two criteria, expected makespan and expected mean tardiness. An overview of the flexible job shops and scheduling under the stochastic unavailability of machines are presented. Subsequently, the details of integrating simulation into genetic algorithm are described and implemented. Consequently, problems of various sizes are used to test the performance of the proposed algorithm. The results obtained reveal that the relative performance of the algorithm for both abovementioned objectives can be affected by changing the levels of the breakdown parameters.     

基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度方法

该文提出了基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度的新方法.文中给出了作业车 间生产调度问题(JSP)的约束条件及其换位矩阵表示,提出了新的包括所有约束条件的计算能 量函数表达式,得到相应的作业车间调度问题的Hopfield神经网络结构与权值解析表达式,并 提出相应的Hopfield神经网络作业车间调度方法.为了避免Hopfield神经网络容易收敛到局部 极小,从而产生非法调度解的缺点,将模拟退火算法应用于Hopfield神经网络求解,使Hopfield 神经网络收敛到计算能量函数的最小值0,从而保证神经网络输出是一个可行调度方案.该文 改进了已有文献中提出的作业调度问题的Hopfield神经网络方法,与已有算法相比,能够保证 神经网络稳态输出为可行的作业车间调度方案.     

项目优化调度的病毒协同进化遗传算法

针对次序约束和资源约束的多模式项目调度问题提出了一种病毒协同进化遗传算法,并提出了解的编码、选择、交叉、变异和病毒感染操作等.算法用于求解项目活动的一个最优调度顺序和资源模式以使项目的成本最低,其操作特点是既可以通过遗传操作在父子代群体之间纵向传播进化基因进行全局搜索,又可以通过病毒感染操作在同一代群体内横向传播进化基因进行局部搜索.利用模板理论对算法的性能进行了分析.理论分析和实验结果表明,算法的搜索性能优于一般的遗传算法.算法对于不同优化目标的多模式项目调度问题可以同时求得一个满足次序约束的项目活动的最优调度顺序和满足资源约束的最优资源模式.     

施工项目调度问题的一种智能优化算法

研究了施工项目进度调度问题,提出了一种基于启发式规则和遗传算法的综合智能优化算法,并在施工项目调度问题的描述、带资源约束的施工项目调度问题的分解方法、遗传算法的编码、交叉、变异方法和解码方法等方面进行了研究。不同规模的数值计算结果表明,该算法在解决复杂工程施工项目调度问题上具有良好的性能,并能较好地适用于带时序、资源约束的施工项目调度问题。     

Augmenting priority rule heuristics with justification and rollout to solve the resource-constrained project scheduling problem

The key question addressed by the resource-constrained project scheduling problem (RCPSP) is to determine the start times for each activity such that precedence and resource constraints are satisfied while achieving some objective. Priority rule-based heuristics are widely used for large problems. Rollout and justification can be integrated with priority rule heuristics to solve the RCPSP. We develop several such procedures and examine the resulting solution quality and computational cost. We present empirical evidence that these procedures are competitive with the best solution procedures described in the literature.