动态单机调度的一种滚动时域策略及全局性能分析

针对全局信息不完全的一种单机的动态调度模型,设计了局部调度子问题带终端惩罚函数的滚动调度策略,并对这种滚动调度策略下的全局性能进行了分析.通过对未知工件按FIFO规则进行虚拟调度,对滚动调度进程中的全局性能进行评估,证明了在所给滚动调度策略下,随着工件信息的逐步获取,全局调度中的虚拟调度逐步变为已知调度,并经过滚动局部调度而部分实现,决策时刻向前推进,对全局性能指标的估计越来越接近将实现的实际值,逐步实现的全局调度性能相对历次的估计值不断改善.终端罚函数滚动调度策略可以保证滚动调度进程中全局性能的稳定性,当工件到达较快时,文中的滚动调度策略更有优势.     

交货期服从指数分布的单机随机调度问题

工件完成时间与交货期差的绝对值加权和最小化单机随机调度问题是JIT（just-in-time)生产环境下的典型调度模型，是NP－hard问题，然而，当工件权值与加工时间成正比时，LPT（largest processing time）工件调度是问题的最优解，讨论了该问题加工时间和交货期都为随机变量，其中交货期服从指数分布，且工件权值与加工时间成正比的情形，给出了问题的最优解，并在一定条件下将结果推广到机器随机故障的情形。     

公共交货期窗口的单机随机调度问题

讨论一类具有随机加工时间的单机调度问题,所有工件设置一个公共交货期窗口,每个工件的加工时间服从正态分布,目标是确定n个独立工件的一个排序,使工件的提前／延期之和与完工时间之和的线性组合之期望值最小。问题的最优解具有v-型特征。     

三目标单机随机调度问题

讨论一类具有随机加工时间的单机调度问题 ,目标是确定 n个独立工件的最优排序 ,使工件提前完工时间之和 ,延误时间之和及守工时间之和的线性组合之期望值最小 .在一定条件下得出最优排序的形状.     

带有缓冲区的资源受限调度问题的滚动时域求解算法

研究带有缓冲区的资源受限调度问题,设计了两种使用滚动时域策略的启发式算法TWBA和FWBA,通过依次处理一定量任务,尽可能使得调度所产生的费用最小.为了评估算法性能,进行了大量模拟研究,在不同条件下找出相应的最优的处理周期或者是最优决策时刻,仿真结果表明了新算法在应用中有较好的性能,并且得到比在线算法更优的调度结果.     

随机机器故障下单机预测调度方法

研究可能遭遇机器故障的工件动态到达的单机总加权拖期生产调度问题. 基于一定概率分布对机器故障的预测描述, 预测调度方法可以用插入时间冗余的方法使初始调度方案具有一定的抗干扰能力, 对未来的故障扰动有一定预测性, 使未来实现调度与预测调度尽量保持一致性, 预测性度量定义为实现调度与预测调度间各工件完工时间的绝对偏离加权和. 提出了一种带空闲时间阈值的预测调度方法, 基于工件动态到达的特点, 充分利用初始调度中的空闲时间, 通过空闲时间阈值灵活控制空闲时间的插入与否. 大量的仿真实验结果表明,与已有方法相比, 采用该方法得到的预测调度对随机机器故障的预测能力更高,同时保持了好的调度性能.     

一类单机随机调度问题解的特征

讨论了加工时间随机的单机调度问题，工件的加工时间服从指数分布，目标函数具有一般形式，涉及工件完成时间与交货期偏差的正规和非正规目标函数，如工件关于交货期拖后时间期望和，工件完成时间关于交货期绝对偏差的期望和等，都是其特殊情形．给出了最优解的特征，包括SEPT(shortest expected pro—cessing time)调度，LEPT(largest expected processing time)调度和关于加工时间参数的A形调度,这些特征可用于确定问题的最优解。     

基于滚动优化策略的成像侦察卫星应急调度方法

针对成像侦察卫星应急调度问题进行研究, 在分析主要约束条件的基础上, 构建了多星调度问题的约束满足模型. 根据应急任务具有独立到达时刻与执行截止期需求的特点, 提出了基于滚动优化策略的调度算法. 该策略采用周期驱动与事件驱动相结合的混合驱动模式, 可将调度过程划分为一系列静态的调度区间. 通过优化各区间内任务的规划方案, 实现应急任务的动态调度. 在问题求解过程中, 将滚动优化策略与启发式算法结合, 形成了三种应急调度算法. 最后通过仿真实验, 对不同算法的调度效果进行对比, 验证了滚动优化策略的有效性.     

突发事件下的局内单机调度

研究决策者面对突发事件,应对单机调度中的应急管理问题.在完全没有突发事件发生时间和发生次数信息条件下,利用局内决策理论与方法构建确定情形下的应急策略,并利用竞争比说明该策略的有效性.在此基础上进一步研究随机模型下的平均竞争比.理论和数值分析表明指数分布的引入使得竞争分析的性能得到显著改善.     

单机随机调度最优解的∧形特征

讨论具有随机加工时间的单机调度问题,目的是确定n个工件的一个排序使得完成时间与一公共交货期差的绝对值加权和的期望最小,在假定加工时间和交货期都服从负指数分布时,建立了此随机调度问题等价的确定形式,并讨论了最优解的∧形特征,然后,在一定条件下将上述结果推广到机器随机故障的情形。     

Rolling optimization algorithm based on collision window for single machine scheduling problem

1.INTRODUCTION Thesinglemachinenon preemptiveschedulingto minimizetotalcompletiontimewithdynamicjobar rivalsisthebasicprobleminproductionscheduling.Manyworksfocusoneffectiveheuristicmethodsdue toitsstronglyNP hardcharacter.Themostcommon heuristicsareSPT[1](shortestprocessingtime),ECT[2](earliestcompletiontime),delayed SPT[3],PRTF[4](priorityrulefortotalflowtime),APRTF[4],etc.Withoutfullyutilizinganyinforma tionaboutjobswhichwillarriveinthefuture,the abovemyopicmethodsmayresultinpo…     

Hybrid algorithm for project scheduling with capacity constraint

Motivated by the projects constrained by space capacity and resource transporting time, a project scheduling probIem with capacity constraint was modeled. A hybrid algorithm is proposed, which uses the ideas of bi-level scheduling and project decomposition technology, and the genetic algorithm and tabu search is combined. Topological reordering technology is used to improve the efficiency of evaluation. Simulation results show the proposed algorithm can obtain satisfied scheduling results in acceptable time.     

具有不确定性的轧机传动系统预测控制设计

针对轧机传动系统存在参数不确定性和负载扰动的特点,建立了轧机传动系统的状态空间模型,提出采用预测控制方法提高轧机传动系统的鲁棒性,构建了基于预测控制的轧机传动系统控制策略。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了基于状态反馈的轧机传动系统预测控制器设计方法,并通过引入状态变量的衰减律来提高闭环系统的响应速度。仿真结果表明,该预测控制器不仅有效地抑制了负载扰动的影响,同时对轧机传动系统内部参数摄动也具有较强的鲁棒性。     

面向收益不均等区域目标的多星调度问题

利用多星对区域目标的协同观测在工程应用方面的需求日益复杂化,当目标区域内待观测目标的重要性不同,其对应的观测收益不同。那么如何在资源有限的情况下,安排观测方案使观测总收益最大是亟待解决的问题。考虑区域目标内部观测收益不均等的实际情况,建立了区域目标内部收益随时间可变的多星调度优化模型,设计了条带动态分割方法(dynamic stripe segmentation method, DSSM),提出了基于权重优先策略的启发式算法(weight priority strategy heuristic, WPSH)和基于随机邻域的局部搜索算法(random neighborhood local search, RNLS),使求解结果对应的观测收益最大,最后通过仿真实验验证DSSM算法比并行分割算法观测收益提高约19%,覆盖率提高约22%;RNLS算法比WPSH算法的基础上平均提升观测收益约4.5%,且求解质量较稳定。     

考虑倒箱的混堆装船箱区内场桥调度优化

在混堆装船箱区中,提箱外集卡抵达时序的随机性增加了装船过程中的倒箱作业量,增大了堆场中场桥调度的难度,降低了堆场作业效率.针对该问题,重点考虑了内外集卡不同的优先级别、作业截止时刻和作业过程中倒箱量的影响,建立了以港方费用、作业过程中倒箱量两者最小为双目标的混堆装船箱区多场桥调度的数学模型.提出了一个带有滚动时域的启发式求解算法,并且为求解单个时域对应的子调度问题,设计了一个带有解空间切割功能并嵌入倒箱策略的遗传算法.通过仿真算例,验证了优化模型及算法的实用性与有效性.本文可以为实时的场桥调度提供决策支持.     

Task scheduling for multi-electro-magnetic detection satellite with a combined algorithm

Task scheduling for electro-magnetic detection satellite is a typical combinatorial optimization problem. The count of constraints that need to be taken into account is of large scale. An algorithm combined integer programming with constraint programming is presented. This algorithm is deployed in this problem through two steps. The first step is to decompose the original problem into master and sub-problem using the logic-based Benders decomposition; then a circus combines master and sub-problem solving process together, and the connection between them is general Benders cut. This hybrid algorithm is tested by a set of derived experiments. The result is compared with corresponding outcomes generated by the strength Pareto evolutionary algorithm and the pure constraint programming solver--GECODE, which is an open source software. These tests and comparisons yield promising effect.     

面向复杂关联测控需求的冲突规避调度算法

对卫星测控资源调度问题的现状进行了分析, 根据现有场景、需求和任务建立了目标约束满足模型。在系统阐述测控资源、可见弧段、任务需求的基础上, 考虑到测控任务需求间复杂的相互关联关系, 提出了一种基于任务冲突规避的测控资源调度算法。相比其他传统方法, 该算法考虑了全局任务对资源的需求和任务间复杂的关联性, 引入了可行解接受度函数, 避免了传统启发式算法过分贪婪的缺点。实验结果表明, 该算法应用于大规模测控任务资源调度时, 能有效提高任务调度的成功率。