基于禁忌搜索算法测地卫星任务调度研究

研究测地卫星调度问题,它是一个复杂的组合优化问题,涉及多个卫星,大量的任务与约束限制,何时和如何执行每项任务。分析了问题的主要约束,在合理的假设基础上建立了带有时间窗口多资源调度问题模型,提出一种改进的禁忌搜索算法求解该模型。用实例对模型和算法进行了验证,并将结果与动态规划方法求解结果比较分析,结果表明模型和算法是有效的。     

考虑邻域结构动态调整的多星应急调度算法

实际应用中的卫星调度方案往往受到外界因素的影响,例如电磁干扰、卫星失效、云层遮挡以及新任务的动态到达等,需要在短时间内对原始调度方案进行调整并生成新的调度方案,以保证卫星系统的稳定性.对此,考虑新任务到达情况下的卫星应急调度,建立多星协同应急调度的整数规划模型,并提出一种基于动态邻域结构的卫星应急调度算法(satellite emergency scheduling algorithm based on dynamic neighborhood, SESA-DN).设计多种类型的邻域结构以及动态的邻域选择策略,能够根据任务完成情况进行有效反馈,通过对应急任务的插入与替换生成卫星应急调度方案;同时,构建多星应急调度场景,通过大量仿真实验将SESA-DN算法与多种对比算法进行比较.实验结果表明, SESA-DN算法的稳定性优于对比算法,对于多星协同动态调度问题具有很好的适用性.     

电子侦察卫星动态调度问题的快速启发式算法

卫星电子侦察中针对动态突发事件重新制定侦察计划是侦察任务规划所要解决的基本问题.分析导致动态调度的扰动因素,把不同扰动下的动态调度问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题.建立混合整数规划模型,提出快速启发式任务插入算法(含三个基本算法--直接插入任务算法、移位插入任务算法和替换插入任务算法);基于初始调度方案的优良特性,极大降低动态调度复杂性.仿真实验表明:该算法能有效解决电子侦察卫星动态调度问题.     

面向多星观测调度的启发式算法研究

以实际应用任务为背景进行动态仿真分析,是科学评价卫星系统能力进而支持卫星系统发展建设规划的重要手段。探讨了一类涉及多星、多地面站、多任务的航天观测系统联合调度问题。考虑到仿真环境对调度算法的高时效性要求,提出了一种快速高效的基于规则的启发式构造算法。与禁忌搜索算法的比较结果表明,该文算法在求解速度上具有明显的优越性,并且能够获得相对满意的求解质量。     

卫星任务规划可视化仿真系统设计与实现

解决卫星任务规划方案正确性、可靠性问题的有效途径是建立可视化仿真分析环境,研究多星多地面站任务规划问题,设计了成像需求约束图模型,利用任务规划调度算法进行优化分析生成最优解决方案,同时研究利用基于MapX的地理信息系统功能,设计实现了卫星任务规划可视化仿真系统,实现了二维视景仿真、方案动作仿真以及可视化决策支持等功能.该系统为卫星任务规划的可视化决策、可视化仿真提供了基础,确保了其正确、可靠性.     

卫星成像规划调度系统中的可视化决策支持研究与实现

本文提出了一种成像卫星规划与调度的可视化决策支持方法。该方法基于多目标进化算法和地理信息系统技术，能够在考虑多目标准则、多约束的条件下对成像卫星的成像方案进行优化，并通过可视化技术进行成像方案的决策辅助，很好地解决了卫星规划调度优化方案制定的问题。     

基于模糊偏好的多目标成像卫星调度方法研究

不确定条件下的成像卫星调度问题是一个多目标优化问题。借鉴连续函数的鲁棒性优化思想,提出了一种基于邻域的鲁棒性指标,考虑多种约束条件,建立了多目标成像卫星调度模型。在考虑目标间偏好的情况下,提出了一种基于模糊偏好的多目标遗传算法。实例研究表明,该模型和算法能够有效地解决不确定条件下的成像卫星调度问题。     

侦察卫星探测资源调度研究

侦察卫星探测资源调度是一类基于约束满足的优化问题。对卫星探测资源和探测任务的特点进行分析,在此基础上构建卫星探测资源调度的目标函数和约束条件,利用约束满足问题的建模思想对该调度问题进行建模。针对约束满足模型规模大、求解复杂的情况,结合卫星探测资源调度问题的特征,提出一种基于启发式禁忌搜索算法的模型求解方法,并通过仿真算例进行说明与分析。该调度模型和算法充分考虑了星载资源与对应任务的特点,尽量回避假设与简化条件的提出,具有较好的适用性,将为侦察与预警卫星网络任务规划与资源调度的研究奠定基础。     

红外低轨星座多目标传感器调度研究

关于卫星多目标传感器调度问题,由于资源有限,实时调度很难解决.为解决上述问题,保证长时间目标接力跟踪和并行多任务处理,提高实时调度能力,通过详细定义和建立数学模型,提出了自适应多任务规划概率选择算法,用趋势捕捉、概率选择和克隆变异防止陷入局部最优.采用启发规则避免了进化算法的盲目性.进行仿真的结果表明,算法能更好地解决多个优化目标及多个任务条件下传感器实时调度问题.     

基于GRASP算法的多成像卫星协同观测调度

针对摘要多成像卫星协同观测调度问题,具有观测任务的时间窗口、卫星存储及能量等约束,是一个NP难的组合优化问题。建立了多成像卫星协同观测调度模型,采用贪婪随机自适应搜索算法(GRASP)对问题模型进行求解,并且对基本的GRASP算法做出了一定的改进,在其初始解的构造阶段设计了定长受限候选列表和变长受限候选列表两种策略,在邻域搜索阶段结合模拟退火算法来搜索更好的解。仿真实例表明,该算法在解决成像卫星任务调度问题时是有效的。     

基于粒子群算法的流程工业生产调度研究

以优化流程工业生产为目标,研究了将基于惯性权重的粒子群算法应用到流程工业的生产调度问题。在对流程工业生产调度问题进行分析的基础上,建立了以总加工完成时间最短为优化目标的生产调度模型。调度算法采用动态惯性权重,使惯性权值在粒子群算法搜索过程中线性变化,以提高粒子群算法的优化性能。给出了粒子编码与解码实现方法,以及具体的算法实现过程。以某流程工业企业生产调度实例为例,利用建立的优化调度模型和设计的粒子群算法进行了实验仿真,结果表明,建立的调度模型和设计的算法是可行的,与蚁群系统方法相比较,有较好的调度性能,适用于解决流程工业实际生产调度问题。     

基于蚁群算法的智能运输调度问题的研究

在智能运输调度问题的整体法求解思路的基础上,给出了整体法求解智能运输调度问题的数学模型。针对车辆调度问题是个多项式复杂程度的非确定性(Non-determ inisti cPolynomial,NP)难题,在整体法的基础上引入了蚁群算法,给出了整体法求解智能运输调度问题的蚁群算法,并对模型进行了实验分析。     

Genetic mechanism-based coupling algorithm for solving coordinated scheduling problems of yard systems in container terminals

This study develops models and methods utilized for solving the coordination scheduling problem in the yard of a container terminal. Based on the information shared by the yard storage subsystem and the YC scheduling subsystem, and the interaction between these subsystems, a coordination scheduling model, which is composed of a storage subsystem model, a YC scheduling subsystem and a coordinate controller model, is developed. A coupling algorithm, which is based on a genetic mechanism, is developed to solve the coordination scheduling problem. The algorithm adopts the genetic selection, crossover and mutation operations to adjust the yard storage plan and the YC scheduling plan. The performance of the coordination scheduling model and that of the proposed coupling algorithm are confirmed with reference to a numerical example.     

基于改进的基因表达式编程算法在作业车间调度问题中的应用

文章提出一种新颖的方法一改进的基因表达式编程算法来求解作业车间调度问题。作业车间调度问题是许多实际生产调度问题的简化模型,基因表达式编程算法结合了遗传算法和遗传编程的优点,具有更强的解决问题能力,对基因表达式编程算法进行改进使其在作业车间调度问题的应用上更加有效;最后应用一个实例来验证提出方法的有效性。     

纺织企业Flow-Shop调度问题的研究与实现

以某纺织企业纺纱车间为背景,针对Flow-Shop调度问题,以"最大完工时间最小化"为调度性能指标建立数学模型,应用微粒群算法(PSO)对该问题进行求解,通过仿真实现验证了其有效性。     

嵌入疲劳效应和学习效应的应急手术调度研究

为了解决突发事件下应急手术调度问题,将应急手术调度问题看作混合流水车间调度问题,并考虑了医护人员长时间工作而带来的疲劳效应和截断学习效应,构建了术前、术中、术后三阶段手术调度模型。利用改进的灰狼优化算法对三阶段应急手术调度模型进行求解,并通过仿真实验测试模型和算法的有效性。算例分析中,将改进的灰狼优化算法和传统的灰狼优化算法的算例结果进行对比,结果表明改进的灰狼优化算法更有效,能得到更好的调度结果。     

基于EDF算法的可行性判定及实现

实时调度算法是实时系统中的关键技术。验证实时调度算法的可行性是在实时系统中实施某种调度算法的必经环节。在介绍实时系统中常用的各种实时调度算法,包括固定优先级调度算法和动态优先级调度算法基础上,详细分析了动态优先级调度算法EDF算法的运算过程和使用条件。提出了该算法在实际应用中存在的问题。针对该硬实时调度算法,提出了分别在简单模型上和复杂模型上如何判定实时任务的可行性。为实际应用中实现该实时调度算法确定了依据。     

光网络环境中计算任务与光路的联合调度算法

针对光网络环境下分布式计算系统的资源调度问题,提出了一种光网络计算任务和光路联合调度方案。该方案将光网络的特性加入到传统调度模型中,提出了计算任务与光路通信的联合调度模型,设计求解联合调度模型的扩展型列表算法。仿真实验验证了联合调度的有效性。     

基于混合遗传算法的订单生产调度在机车车辆行业中的应用

机车车辆行业作为典型的面向订单的机械制造企业,优化的生产调度方法能提高订单的准时交货,缩短产品的生产周期,提高企业的市场竞争力。订单生产调度问题是典型的NP-hard问题。遗传算法(Genetic Algorithms)为求具有多个约束的复杂问题提供了有效的方法。但是遗传算法的局部搜索能力比较差,在解决订单生产调度问题中存在着明显的不足。本文引入了局部搜索能力很强的禁忌搜索算法,用遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合遗传算法来解决机车车辆行业中面向订单生产调度问题。