最小化流水时间的工作流资源优化模型和算法

资源在工作流实例间的分配决定了工作流实例中活动的平均处理时间和等待时间,针对优化资源分配,研究使整个工作流的流水时间最小问题。总结了最小化工作流实例的平均响应时间问题的目标和约束条件,提出了以工作流实例平均响应时间最小化为目标的求解最优资源配置数量的方法;建立了最小化工作流时间属性的工作流资源优化数学模型,设计了改进的遗传算法。仿真实验显示,通过适当增加调用的资源数量可减小工作流实例平均响应时间,优化工作流的流水时间。模拟实验通过将提出的改进算法与传统遗传算法的对比,验证了算法的计算效率。     

时间约束工作流模型的可调度性验证研究

工作流模型可调度验证的目的是验证工作流调度系统时间约束的合理性、对工作流系统实例的时间可达性进行仿真.首先基于可调度性定理,设计了时间约束工作流模型的可调度性验证算法,并提出时间约束修正策略.通过该算法获得可调度的时间约束工作流的时间约束集;通过时间约束修正策略,减小上述可调度性验证方法的时间复杂度.然后,进一步设计了改进的可调度验证方法,从而可获得具有最小执行时间区间的时间约束工作流的时间约束集.实验及分析显示算法具有良好的性能和效果,研究成果对于制定时间约束工作流的时间约束有较好的应用价值.     

装甲装备维修保障资源优化仿真研究

针对装甲装备维修保障资源配置数量优化测算问题,分析了装甲装备维修保障过程,基于离散系统建模理论,构建了装甲装备维修保障过程概念模型和数学模型;应用Anylogic仿真软件,建立了基于网络离散事件的装甲装备维修保障过程仿真模型,经过仿真运算,得到装甲装备维修保障任务满足度、资源利用率、平均在修时间等参数指标,进行了基于指标权重的维修保障资源评价,得到在不同条件下维修保障资源配置数的最优值,为装备维修保障资源优化研究提供一种新途径。     

基于无标度网络的制造网格资源配置仿真研究

为了研究制造网格资源配置的效率变化问题,结合制造资源的分布性、多样性等特点,应用无标度网络理论建立了制造网格资源配置的网络模型。通过对复杂网络的统计指标值和属性函数数值的计算,选择出合适的资源配置方案,实现全局资源优化配置。运用该模型和资源配置评价指标,通过仿真实验数据分析,得出资源配置的效率随着制造网格结构演化的变化规律:节点数不变时,整体资源配置效率在平均值上下摆动;任务节点数增加时,整体资源配置效率缓慢下降,趋于一个定值。该研究结果可以作为制造企业优化资源配置、选择全局优化方案的理论参考。     

技术创新项目群资源配置模型

为解决技术创新项目群的资源分配问题,首先以研发人员为主要资源,分析了技术创新项目群资源配置的步骤和假设条件,然后提出以时间目标、成本目标和质量目标作为约束条件,构建了以时间、成本和质量为变量的多属性效用函数。在此基础上,以多项目间的时间、成本和质量的综合优化为目的,建立了技术创新项目群资源配置的数学规划模型。最后通过技术创新项目群实例验证了该模型的有效性,可以为国防技术创新项目资源配置提供决策支持。     

基于虚拟代理的两阶段网格资源协同分配模型

由于网格资源的分布性和异构性,资源协同分配一直是网格计算的基础研究内容.针对资源协同分配中用户对费用和截止时间的约束,提出一种基于虚拟资源代理的两阶段协同分配模型.虚拟资源代理通过一个两阶段的分配机制来优化资源配置和价格方案,用于满足用户费用约束和提高系统资源收益.同时,虚拟资源代理利用队列系统建立资源工作模型,为用户任务提供量化的截止时问保证.仿真实验从任务截止时间违约率、资源收益和资源利用率三个方面比较了基于该模型的协同分配策略与传统策略的性能表现.实验数据显示,对具有费用和截止时间约束的任务,该模型能有效提高用户QoS满意度和系统资源收益.     

基于活动的工作流建模及其动态调度研究

首先用扩展有向图的方法构造一种基于活动的工作流建模方法 .在此模型的基础上 ,通过对完成活动所需的资源、角色、时间、成本的分析 ,用人工智能的思想和方法对所建立的工作流模型进行基于规则的启发式动态调度 ,从而实现对工作流模型的动态仿真 .所提出的模型和算法紧密集成 ,易于实现 .并用一个实例对所提出的建模方法和调度过程进行了说明 .     

资源与活动多对多关系下面向成本的业务过程资源配置优化

资源配置优化是业务过程管理的一个重要内容和目标，可以有效地提高业务过程的执行效率. 采用基于数学模型的数值化分析优化方法，研究了资源与活动之间多对多关系下面向成本的业务过程资源配置优化问题. 基于集合理论建立了面向成本和资源配置分析优化的业务过程模型，提出了在确保业务过程稳定执行（或达到一定处理能力）条件下的面向成本最小化的资源数量配置和任务分配数学模型，采用分枝定界联合启发式方法设计了快速有效的求解算法. 案例研究表明提出的资源配置优化方法是可行的和有效的.     

不定期机票销售数量的优化控制方法研究

不定期机票作为一种有效调节需求,解决航空公司供需矛盾的方法,已经在国内外航空公司中开始实施.本文使用期望收益和期望边际座位收益(EMSR)方法,提出两个命题,在此基础上建立了多航班总收益最优的不定期机票销售数量的优化模型,给出启发式算法.最后通过实例,分析了不定期机票的销售数量、价格对航班总收益的影响.在实例中,对不定期机票销售数量进行优化后航班总收益提高5.05%,对价格和销售数量同时优化后收益提高5.28%,证明对不定期机票销售数量进行优化可以提高航空公司收益.     

舰载机甲板机务勤务保障作业调度与资源配置集成优化

针对舰载机甲板机务勤务保障作业调度研究中存在的工序执行模式单一、勤务保障设备考虑不全、作业调度优化与资源配置优化研究相互独立等问题, 通过系统分析作业流程、工序执行模式、资源转移与分配等约束条件, 将移动保障车纳入保障资源范围, 建立了舰载机甲板机务勤务保障作业调度与资源配置集成优化模型。在此基础上, 设计了第二代非支配排序遗传算法并对模型进行优化求解。仿真结果表明, 保障完工时间随着资源配置数量的递增呈现边际效应。为确保机群保障作业按照既定的甲板作业周期完成, 各保障任务存在最低资源配置数量方案。     

求解项目调度中资源水平问题的近似算法

针对RLP与RCPSP的相似之处和自身特点，以求解PCRSP的遗传算法为基础，设计了一种求解RLP的基于分支定界策略的近似算法，搜索树的每一节点对应一个RCPSP，通过求解各节点RCPSP来求得RLP的最优调度计划，算法从具有基本资源需求水平的根节点开始，采用宽度优化顺序逐渐提高各种资源的可用量，既有利于资源的均衡利用，又可以通过定界策略有效地控制搜索树的节点数量，结合实例问题说明了基于分支定界策略的近似算法的求解过程，最后通过实例问题对该算法与遗传算法进行求解效果和时间效率的对经，分析了对比结果。     

基于FTCPN的工作流模型简化规则与线性推理研究

分布式协同工作流系统的建模和时间性能计算是工作流的一个重要研究内容.针对传统的Petri网不能对工作流系统的不同事件和事件的时间性能进行分析和优化的问题,给出了模糊时间着色Petri网(Fuzzy-timing colored Petri Net, FTCPN)的形式化定义,并给出了基于FTCPN的工作流网四种基本组件模型的简化规则及其线性推理.最后,以汽车车身的协同概念设计流程为例,对提出的方法进行了应用和验证.研究表明:模糊时间着色Petri网能全面描述复杂工作流系统的不确定性时间信息和不同事例的工作状态,对丰富分布式工作流系统的建模理论具有一定的参考价值.     

基于过程挖掘的科学工作流交互式构建

传统的交互式工作流构建方法在处理规模较大或流程复杂的工作流时构建效率较低。为此,提出了一种基于过程挖掘的工作流构建方法,采用启发式问答方式收集记录流程片段,通过特别设计的关系描述语言以实现工作流中不同层级和不同环节的过程描述,由描述文本转译生成的流程关系数据被输出到过程发现算法中,从而生成健全的工作流网络。实现了一套交互式工作流构建工具,并在科学工作流案例中进行了测试,验证了方法的有效性,在与其它方法相对比时表现出更佳的交互效率。     

交叉口交通信号灯的模糊控制及优化研究

针对城市单交叉口的交通信号控制问题,提出一种交通灯信号的模糊控制方法。该方法基于四相位定相序对单交叉口交通灯进行控制,模糊控制系统输入为车辆排队数和车辆到达率,输出为当前绿灯相位的绿灯延长时间。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化模糊控制系统的模糊规则和隶属度函数,提升模糊控制系统性能。利用Sumo(Simulation of Urban Mobility)仿真软件,实现了该模糊控制方法。将Sumo自带的控制方法、模糊控制方法、以及基于GA的模糊控制方法进行仿真对比。结果表明,基于GA的模糊控制方法能有效减少车辆的平均延误时间,提高了交叉口的通行能力。     

基于多Agent的企业过程建模和仿真技术研究

工作流技术和集控Petri网方法是企业过程建模和仿真的支撑技术,将二者巧妙地结合起来,能为实现过程集成提供有效的帮助。当前的大多数工作流管理系统忽视了工作流之间的资源约束关系,基于多Agent的工作流管理系统能够有效地解决这个问题。首先讨论了基于多Agent的工作流管理系统,给出了基于多Agent工作流的企业过程的建模、仿真、使能系统的模型。然后介绍了将基于多Agent的工作流模型转化为集控Petri网来实现企业过程仿真的方法以及仿真过程中时间和成本等性能参数的计算和分析方法。     

考虑不确定因素影响的保障任务调度算法

针对装备保障任务的优化调度问题,首先进行静态建模,提出了一个新的数学规划模型,能够有效描述保障单元的力量配置及与保障对象的指派关系等复杂约束条件;随后实施动态建模,利用混合Petri网把数学模型转换为流程模型,不仅构建了变迁激发规则以表达静态数学模型的约束条件,而且设计了新的子网结构模拟突发事件及协同保障的动态过程。为了求解该规划模型,提出了一个基于退火进化的优化调度算法,该算法首先计算保障单元的分配问题,随后搜索资源分配的优先级列表生成保障任务的工作顺序,算法中利用Petri网过程模型计算不确定条件下的目标函数值。仿真实验表明算法能在较快的收敛速度下提高保障单元的利用率。     

HLA FEDEP及VV＆A的工作流技术研究

HLA 仿真系统的 FEDEP 及 VV&A 过程比较复杂,实际工作中需要耗费大量的人力物力。为了提供一种实现 FEDEP 及 VV&A 过程自动化的方法,在分析了 FEDEP 与 VV&A 过程实质的基础上,介绍了 FlowMark 工作流模型并基于其阐述了 FEDEP 与 VV&A 工作流元素的实现方法,介绍了工作流自动化所需的基本服务和工具,分析了实现工作流引擎的关键技术,并介绍了实现 FEDEP与 VV&A 工作流自动化的原理及程序界面,最后对研究做出了结论。应用工作流技术可以有效地实现 FEDEP 及 VV&A 过程的自动化,拥有良好的发展前景。     

基于扩展的P/T_系统工作流建模的研究

针对当前工作流建模中存在的一般图形化建模方法正确性不易验证或基于Petri网建模过于繁琐,程序不易实现的问题,提出了一个基于扩展的P/T_系统进行工作流建模的方法,并给出了正确性验证。该方法主要是通过扩展P/T_系统权函数可以取零值,并用变迁作为或分支节点实现选择和循环路由结构,使得建模在图形表示和程序实现上更加简单,同时保持了基于Petri建模的优点。     

工作流过程的结构变化分析

业务过程的动态性要求工作流系统具备相应的适应能力.当工作流流程发生变化时,将存在一个潜在的问题,即变化后的流程可能会产生死锁、不一致性等错误.这篇文章主要讨论工作流流程的结构变化问题.提出了一个判断结构变化是否可行的准则,即不出现错误以及不一致现象,该准则从结构和行为属性方面进行考虑.给出了一个计算最小变化域的算法,并且证明了变化域的结构正确性及行为一致性能够保证结构变化的可行性.用一个实例说明了该方法的有效性.