公共自行车多目标动态调度建模与算法研究

针对公共自行车系统自行车时空分布不均衡的问题,对公共自行车调度过程中自助服务点调度优先级、动态需求特性、服务时间窗等进行了研究,建立了统筹用户满意度与企业调度成本的公共自行车系统动态调度多目标优化模型。结合禁忌搜索算法的爬山性能和遗传算法算子交叉、变异功能,设计了一种禁忌遗传混合算法对动态调度模型进行了求解。以杭州市某区域公共自行车系统为研究对象,对上述模型与算法进行了实验验证。研究结果表明,所得到的调度方案能够在较大程度上满足公共自行车系统服务点的租赁需求,可以减少调度车辆的行驶距离,降低调度的成本。     

基于 Petri网的柔性制造系统动态优化模型

为解决柔性制造系统的动态优化调度问题,在基于扩展高级全局决策Petri网的柔性制造系统优化模型的基础上,提出了实时一优化切换控制Petri网模型。该模型在柔性制造系统发生加工设备故障、急件插入等异常情况时,自动切换并运行全局优化调度算法,并在系统允许的时间范围内,再切换返回到原有系统状态,按照新的优化结果运行。最后,以实时一优化切换控制Petri网模型与基于遗传的最小平衡算法结合为例,证实了该模型是有效的。     

[生产计划]动态制造系统生产计划与调度协同优化

基于生产计划与调度协同优化的思路,建立了计划与调度滚动优化模型,并提出一种 “闭环集成滚动重调度”策略。当生产系统出现产能受限或订单变更等动态变化时,调度与计划形成“闭环响应模式”,进而采用动态约束平衡的混合算法对生产计划与调度进行协同优化。为验证所提出协同优化策略的有效性和可行性,选取典型算例进行了仿真研究,结果表明该策略能有效处理生产系统的动态变化,保证系统的调度优化及时调整。     

基于多Agent的Job Shop调度方法研究

针对Job Shop调度问题，提出基于多Agent的车间调度模型，实现调度甘特图的自动生成。在此基础上，设计了多Agent分组协作机制；实现了多目标优化调度，提高了调度优化算法的实用性和优化效果；分析了车间调度中各类干扰因素的特点，实现动态调度，提高了系统的适应性和健壮性。最后给出了实例验证。     

分布式混合优化调度方法研究

在敏捷制造环境下车间组织模型不再只是物理上集中在一起的生产作业车间，其制造资源分散在不同地域的企业联盟中。引入了部分全局优化调度的概念，将作业按其紧迫程度进行分组并完成优化；针对分布式调度中优化与动态响应的冲突问题，提出了一种将优化调度和分布式动态调度相结合的混合调度控制方法；设计了多Agent的动态调度系统结构，描述了处于不同角色Agent的运作过程；详细阐述了系统中可能遭遇的随机干扰事件及其动态应对策略。给出了算例，对计算结果进行了分析。     

复杂作业模式下车间动态调度问题的研究

对复杂作业模式下车间生产过程中的动态扰动进行了分类,并以此为基础,建立了基于扰动类型的动态调度策略,提出了自动调度与人工调度相结合的双重调度机制,并给出了相应的动态调度过程模型。该方法既保证了扰动响应的灵活性,又综合了典型调度算法单目标的精准性和人工经验的实用性,为有效解决复杂作业模式下的车间调度问题打下了良好的理论基础。     

面向可重构制造系统的重构导向动态机会维护策略

为快速响应市场需求的变化,可重构制造成为烟草加工企业生产制造的未来发展模式.针对烟草企业在可重构制造模式下的维护策略,提出了面向可重构制造的动态维护时间窗策略.采用多层级建模架构,在设备层研究不同类型设备的健康演化趋势,实时输出各台设备的预知维护周期;基于设备层输出,在系统重构和构形扩展机制方面,分析构形更新对系统维护优化的影响,进行决策集合重构建立;在系统层,以新构形所含设备层维护周期和结构分析作为系统层维护优化调度的输入,决策输出系统层维护调度方案,并动态反馈给各设备进行下一周期的维护规划.算例分析表明,提出的动态维护时间窗策略可实现快速决策响应和成本显著降低.     

基于极限学习机的复杂制造系统动态调度

为提高复杂制造系统动态调度的有效性,提出一种数据驱动的动态调度方法.采用组合式调度规则作为调度策略,通过试验设计方法对调度样本数据进行优化;采用模糊C均值聚类算法和极限学习机算法对最优样本集进行聚类和学习,得到调度模型供动态调度使用,有效地提高动态调度的精度和效率.所提方法在半导体制造Benchmark模型M IM AC6上进行了验证,结果显示,所提方法较单一规则的调度在制造系统长、短期性能指标上均有较大的改善,能综合优化制造系统生产性能.     

一类规则调度系统的Petri网研究方法

研究了规则调度系统的性能分析问题,与传统的仿真研究方法比较,文中采用了基于Ｐｅｔｒｉ网的研究思想,首先运用Ｐｅｔｒｉ网给规则调度系统建模,得到调度规则的形式化表示;然后基于该模型作稳定性及其它性能分析,最后针对一类切换式规则调度系统,介绍了运用混合动态系统理论开展研究的具体思路。     

基于模糊Petri网推理的半导体生产线动态调度研究

针对动态调度的特点,为了综合优化半导体生产线性能指标,尝试使用基于模糊Petri网推理的方法进行动态调度。首先分析了影响动态调度决策的生产线状态信息;然后建立了模糊Petri网形式化推理机,继而构建了面向半导体生产线的模糊Petri网推理模型;最后使用实际半导体生产线模型,将提出的方法与FIFO、EDD和CR策略进行了仿真比较。结果表明基于模糊Petri网推理的动态调度方法能够改善半导体生产线多种性能指标。