贪婪搜索算法在卫星调度中的应用

针对采用天气预报的滞后云层进行卫星调度影响观测图像质量和观测收益的问题,提出一种获取实时云层的数学模型,并基于此构建考虑实时变换云层的敏捷观测卫星（AEOS）调度模型。由于贪婪搜索算法（GSA）具有局部优化的特性,能够充分考虑卫星观测的云层和有限存储资源等约束,研究了GSA在该卫星调度问题中的应用。首先,GSA优先考虑观测任务的云层遮挡,并根据云层遮挡大小,计算待观测任务的图像质量,将之排序选择待观测的任务;其次,结合任务的大小、截止时间和卫星的存储资源约束,选择能够给观测收益带来最大化的任务;最后,进行观测和任务传送。仿真实验表明,在任务数为100的情况下,采用GSA进行卫星调度的任务收益比常用于卫星调度的动态规划算法（DPA）所获得任务收益提高了14.82%,比局部搜索算法（LSA）所获得任务收益提高了10.32%,并且同等条件下,采用GSA得到的观测图像的质量比其他两种方法得到的图像质量更高。实验结果表明,GSA在实际卫星调度中,能够有效地提高图像观测质量和任务观测收益。     

模糊反馈控制实时调度算法

为了解决模糊不确定任务集在不可预测环境下的动态抢占调度问题,应用模糊规则和模糊调度理论,提出一个基于模糊反馈控制的调度算法,并建立相应的调度架构.该架构由基本调度器和模糊反馈控制两部分组成.用模糊调度算法作为基本调度器的调度算法,将任务集按不同优先级等级进行划分,优先级等级高的任务优先调度,从而使得更多的重要任务得到调度;模糊控制器与任务流调节策略一起构成模糊反馈控制部分.仿真结果表明,模糊反     

效率异质型员工项目调度算法研究

研究了员工具有异质效率、最小化项目工期的项目调度问题,并建立了相应的整数线性规划模型。为解决此NP-hard问题,提出了基于优先规则的启发式算法,其在每次迭代中根据优先约束和优先规则选择优先任务员工对以分配任务,直至所有任务都完成调度。通过应用启发式算法生成初始调度,选用交换邻域结构和插入邻域结构产生邻域调度,并使用改进的前向递归算法求解目标函数值,构造出混合模拟退火算法。数值实验显示该算法能快速准确地进行寻优。     

基于PSODE的网格任务调度算法

针对网格计算中任务在各个资源之间的调度问题,提出了一种网格环境下PSODE的任务调度算法.该算法实现了计算资源、存储资源、带宽资源、数据资源的利用率最高化和代价最低化.对基本粒子群算法和差分进化算法进行了分析,通过构造算法函数、适应值函数和权重公式,建立了粒子群差分混合算法并对其进行优化,介绍了算法的实现过程.实验结果表明,该算法与其它调度算法比较,具有良好的性能.     

地面测控任务规划调度的时间窗口约束研究

随着航天技术飞速发展,空间任务日趋复杂化,多个实验任务之间的协作加强,同时任务对空间环境的条件要求也越来越严格,对地面测控系统提出了更高的要求,是规划调度亟待解决的问题。本文在分析空间任务时序关系以及试验条件的基础上,将复杂空间任务规划调度问题转化为时间窗口编排问题,并提出了一种加速算法,提高了启发式算法求解效率,同时为解决空间任务规划提供了一种思路。通过仿真试验,初步证明了加速算法的有效性。     

基于遗传算法的动态资源调度问题研究

建立了无人作战飞机任务规划问题的数学模型，提出了分层递阶的任务规划系统结构．针对任务规划的核心资源调度问题，设计了基于遗传算法的动态资源调度算法，有效地解决了多无人作战飞机的资源调度问题，计算结果表明了算法的有效性．     

故障场景下的边缘计算DAG任务重调度方法

边缘计算将计算和存储资源部署在靠近数据源的网络边缘,并高效调度用户卸载的任务,从而极大地提升了用户的服务体验(Quality of Experience,QoE).但是,边缘计算缺乏可靠的基础设施保护,服务器节点或通信链路的突发故障可能会导致服务失败.为此,建立了边缘计算中的计算节点和通信链路故障模型,并针对依赖型用户任务的调度,提出了资源故障场景下的任务重调度算法DaGTR(Dependency-aware Greedy Task Rescheduling).DaGTR包括两种子算法,即DaGTR-N和DaGTR-L,分别用于处理节点和链路故障事件.DaGTR能够感知任务的数据依赖关系,并基于贪心方法对所有受故障影响的用户任务进行重调度,以保证每个任务的成功执行.仿真结果显示,所提算法能够有效避免节点或链路故障导致的任务失败,提高了资源故障情况下任务的成功率.     

战时舰船抢修任务规划模型及启发式构造算法

针对战时舰船抢修问题,研究在维修资源有限的情况下,如何合理地安排维修活动,以最短的时间、最少的手段使装备至少具有完成部分任务的能力,其目标是从整体上高效分配资源,缩短维修所需的时间。根据规划调度理论,采用基于人工智能的规划调度方法,提出了贪婪随机变邻域搜索算法,该算法求解速度快、解质量稳定。在此基础上建立了舰船抢修任务规划约束优化模型,并研究了战时舰船抢修任务的启发式求解框架和启发式构造规则。模型及算法在战时维修保障决策支持系统得到了实际应用,经证明该算法是一种非常实用的求解途径。     

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.     

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.     

基于CLIPS的卫星任务规划专家系统设计

本文提出了基于CLIPS的卫星任务规划专家系统的设计方法,详细分析了系统的结构和功能,重点讨论了中文产生式系统的BNF范式、基于上下文的推理机制和集合运算符。中文产生式系统的BNF范式基于CLIPS标准BNF范式定义,并依据BNF范式进行规则表示和规则自定义获取;推理机采用上下文限制的规则控制策略,依据不同的上下文加载相关的事实和规则,提高推理机的运行效率;利用规则中的对象逻辑子式进行了集合运算符的设计,并对极值运算符、属性差值运算符和均值运算符等三类集合运算符进行了探讨。该系统解决了卫星任务规划中知识表示和知识获取问题,提高了卫星任务规划推理效率,为卫星任务规划人员提供有效的辅助决策功能。     

基于规则引擎的通讯卫星应急任务调度

为降低调度规则变动对独占资源通讯卫星应急任务调度系统的影响,提高系统的灵活性、可扩展性及易维护性,提出一种基于规则引擎的独占资源通讯卫星应急任务调度方法,运用规则引擎技术实现调度规则与业务逻辑代码的解耦。通过研究独占资源通讯卫星应急任务调度策略,设计应急任务调度规则,结合Drools规则语法建立调度规则库。在Rete算法节点共享机制研究的基础上,设计基于权重的节点连接方法,改进推理网的构建过程,优化推理网的结构。实验结果表明,基于改进后的规则引擎的调度系统拥有更好的运行效率。     

InSAR双星编队测绘卫星任务规划方法研究

针对双星编队干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)测绘任务的特点,考虑双星编队卫星平台的约束条件,采用多目标优化和基于优先级的遗传优化算法,实现了双星编队任务规划的各个关键步骤的设计,并对测绘任务进行了系统仿真,求取了测绘任务规划结果,最终获得了任务规划的最优解。经过与贪婪优化算法仿真结果对比分析,采用的基于优先级的遗传优化任务调度算法在双星编队卫星测绘任务优化问题求解方法方面具备明显的优势,卫星系统资源分配效能达到最优,对卫星资源的合理分配起到了关键作用。     

基于出口遥感卫星移动接收站站监控软件设计

对于出口国际的遥感卫星移动接收站,站监控软件负责完成整站任务规划与调度、轨道预报、数据管理以及设备集中监视和控制;针对有人值守无人操作的遥感卫星移动接收站的运行特点和任务需求,制定遥感卫星数据接收优先级和任务筛选规则,按需采集地理位置信息,定时通过以太网获取最新卫星轨道数据,自动规划遥感卫星数据接收任务,利用任务节点矩阵驱动数据接收流程,自动化控制和调度移动站内各系统完成遥感卫星数据接收工作;在实际应用中提高了遥感卫星移动站的利用率,避免了人工操作降低系统运行效率,保障了遥感卫星数据接收的全覆盖,实现了有人值守无人操作的全自动化运行。     

基于改进遗传退火算法的生产智能调度系统

为了满足多品种小批量生产模式的需求,设计了一套基于智能调度算法的生产调度系统。根据数据的特点和系统的需求,设计了合理的数据结构和不同的调度规则;根据实际应用的要求,改进了遗传退火算法,使算法可以进行柔性调度和优先级调度,并且算法可以满足零件装配关系约束。在.NET3.5框架下,开发了生产智能调度系统,实现了对生产任务的智能调度。     

卫星自主与协同任务调度规划综述

如何利用有限的星上资源执行复杂繁重的空间任务长期以来备受关注,随着卫星载荷能力不断提升,响应时间要求不断缩短,卫星自主与协同任务调度规划研究的重要性逐渐增大.本文从单星任务调度规划为起点,对单星地面离线任务调度规划、单星星上在线任务调度规划、单星星地一体化自主任务调度规划研究现状进行梳理与分析,然后延展至多星领域,综述了多星地面离线协同任务调度规划、多星星上在线协同任务调度规划、多星星地一体协同任务调度规划研究现状.最后,对卫星自主与协同任务调度规划研究进行了总结与展望.     

Intelligent scheduling approaches for a wafer fabrication factory

The production system of a wafer fabrication factory is a very complicated process. Job scheduling in a wafer fabrication factory is a very difficult task. To solve this problem, two intelligent scheduling rules are proposed in this study. The intelligent scheduling rules are modified from the well-known fluctuation smoothing rules with some innovative treatments. To evaluate the effectiveness of the proposed methodology, production simulation was also applied in this study. According to experimental results, the proposed methodology outperformed some existing approaches by reducing the average cycle time and cycle time standard deviation, the most important objectives of job scheduling in a wafer fabrication factory.     

形式化研究基于Agent的行为建模及应用

为了实现虚拟环境中Agent的行为真实感以及行为动画，必须开展基于Agent的行为建模相关问题的研究。提出了一个包含Agent自主行为和全局互操作行为的基于Agent的行为模型，并利用形式化语言对相关概念例如状态、时间、动作和行为进行了规范描述与定义。在此基础上形式化研究了复杂智能行为的抽象机制，包括行为分解与聚合、行为特化与泛化，并因此提出在基于Agent的元行为模型的基础上，通过行为逻辑运算和行为抽象机制实现基于Agent的行为综合方法。同时以空间作战中的导弹预警为背景，分析了预警卫星的预警行为模型，并对预警卫星的数据获取行为进行了建模。这有利于实现预警卫星的行为动画以及对预警卫星的传感器进行调度，进而对预警行为进行规划、调度与仿真。     

求解任务可拆分多项目协同调度问题的启发式算法

生产项目计划与调度过程中任务可以被拆分为更小粒度的子任务分批次执行,实现缩短项目总工期的优化目标.针对抢占式任务可拆分多项目调度问题,从协同优化角度探讨任务拆分与重组方式,提出一个长工期任务优先拆分、长工期项目优先拆分和高资源利用率项目优先拆分3种任务拆分优先级判断规则,设计一种求解任务可拆分多项目协同调度问题的启发式算法.最后通过数值实例和仿真分析验证了所提出方法在多项目调度总工期的优化效果和求解效率.     

双层探测卫星网络半分布式资源调度方法

对具有高轨和低轨双层星座的探测卫星网络资源调度问题进行研究,提出一种半分布式调度方法.给出一种基于高轨星覆盖域的低轨星分群算法,在此基础上建立半分布式资源管理机制与对应的资源调度问题多主体求解框架.设计了群间分布协商策略--基于改进合同网的两级协商策略和群内集中调度方法--粒子群调度算法.实验结果表明,同完全分布式和集中式算法相比,该方法具有更优的求解性能和处理动态任务的能力.