基于时间Petri网的实时多任务调度方法研究

Petri网是一种模拟和分析的系统工具，能有效地描述并发与并行、同步与异步问题。对时间Petri网在水下航行器制导系统仿真多任务调度中的应用进行了探索和研究。首先介绍了时间Petri网的基本原理，并以水下航行器制导仿真系统为例，将水下航行器制导仿真多任务系统划分为自导子任务、控制子任务、程序弹道子任务、目标运动子任务和指挥导引子任务，在建立和分析时间Petri网模型的基础上，给出资源的束双处理器条件下的最佳调度方案。仿真结果表明，通过该方法完成的多任务调度，能使水下航行器制导仿真系统多任务协调地在双处理器计算机环境下运行，满足水下航行器制导仿真系统分析研究的需求。     

特定多任务下飞机航迹规划研究

为了更好地完成航空特定任务，提出了特定多任务下飞机航迹规划模型。采用栅格法建立战场环境模型，根据复杂、真实战场环境以及作战要求，提出了距离、油耗、任务完成度、地对空威胁和空对空威胁5个目标航迹规划的模型。根据特定任务的要求，分析了满足任务的各种需求，给出了评估任务完成度指标。根据该问题的特点，提出一种两阶段的航迹规划求解算法。第一个阶段用简化二维路径规划模型计算多任务顺序，第二阶段根据多任务顺序使用改进A*算法求解多目标栅格优化问题，解决了A*算法不能处理时变优化问题情况。仿真结果表明该方法能很好地解决多任务、多目标航迹规划问题，比目前的算法更高效。     

基于状态转移的UAV单机侦察任务调度策略研究

针对不确定环境中侦察无人机执行多任务时不同的任务调度顺序对代价和收益的影响, 根据多任务执行过程的特征, 建立了任务执行过程的状态转移模型. 通过对模型推导获得了一个最优性判据, 根据该判据对任务进行降序排列能够得到最优调度. 仿真实验结果证明了文中所提调度策略的最优性, 将文中所提策略产生的表调度算法与遗传算法和穷举搜索进行实验对比, 实验结果与理论推导一致, 说明了文中所提策略的最优性和高效性.     

基于二次规划的相控阵雷达任务自适应调度算法

雷达任务自适应调度是目前相控阵雷达资源管理研究的热点问题。以加权时间偏移量平方和最小为调度代价标准,基于相控阵雷达任务二次规划数学模型,证明最优解存在条件,并给出一种最优解的解析求解算法。与数值解法相比,解析求解算法有效提高了算法的快速性。对航空护卫舰舰载相控阵雷达真实工作环境进行一系列仿真,仿真结果表明,所提算法有效提高了雷达高优先级任务调度的调度成功率,降低了任务调度代价。     

资源约束条件下任务调度算法研究

如何解决资源约束条件下的任务调度问题，保证在资源使用存在冲突情况下, 多个任务高效执行, 其中合理的任务调度和资源冲突消解是影响任务执行效果的关键因素。基于工作流图模型提出了一套资源约束条件下任务调度的框架, 并针对调度过程中产生的资源冲突, 提出了两种任务调度算法: 一种算法通过任务关键度确定优先级, 并基于贪心策略和调整工作流图拓扑结构的方法, 在任务开始前确定任务调度方案; 另一种算法采取弹性资源调度的方式, 使产生冲突的任务优先在资源不足的条件下开始执行, 任务调度和执行交替进行。最后, 通过地震救援案例验证了相关算法可行性, 与求解资源约束条件下任务调度问题的两类典型方法中具有代表性的算法进行对比实验, 分析了所提两种算法的优势与意义。仿真结果表明，所提算法具有适用地震救援资源紧缺特点的优势。     

基于解构造图的卫星数传调度ACO算法

针对卫星数传调度问题,建立了基于任务调度关系（弧模式）和基于任务调度位置（结点模式）的解构造图,提出了基于解构造图的卫星数传调度蚁群优化(ant colony optimization, ACO)算法。算法利用伪随机概率转移规则进行路径搜索,通过划分冲突任务集来限制蚁群的搜索邻域。算法根据迭代最优解和至今最优解进行全局信息素更新,并将构造图中的信息素浓度限制在一定范围内。仿真结果表明,文中提出的两种解构造图及ACO算法是正确可行的,基于结点模式解构造图的ACO算法能获得更优的解。     

考虑合成机制的多星应急任务调度

以应急任务优先调度为原则,保证观测总收益的基础上最小化对原调度序列的扰动是多星应急任务调度领域急需解决的问题.首先,分析应急任务完成时间和观测收益关系,建立考虑时间依赖性收益的数学规划模型.其次,基于遗传算法,提出考虑合成机制的多星应急任务调度算法.设计任务合成、插入和替换算子完成应急任务插入,考虑任务观测收益、序列扰...     

基于蚁群算法的参数相关网格任务调度算法研究

任务调度是网格计算环境中影响系统性能的重要问题,目前大多数调度算法在调度时均把任务假定为元任务,而忽略任务间的约束关系。利用图论的思想将任务间依赖关系描述为满足一定条件的有向无环图（DAG）,通过DAG图可以精确描述任务的优先级,此外蚁群算法在元任务调度中能有效实现任务调度和负载均衡,因此在蚁群算法进行元任务调度结果的基础上,根据任务优先级对分配给资源的任务进行排序即得出了参数相关任务调度的结果。仿真结果显示,此方法在各种网格环境下均能解决相关任务的调度问题,而且保证系统的负载均衡。     

实时操作系统实时性能测试技术研究

实时性能是表征实时操作系统的最重要的性能指标.现代实时操作系统的多任务调度、内存管理、中断处理等机制对系统的实时性能带来了很大的影响.为了对实时操作系统的性能进行详尽的测试,需要对实时操作系统的实现机制进行深入的分析,确定系统的实时时钟精度,选择有代表性的实时性能指标,并制定各实时性能指标的性能测试方法.中断响应延迟是表征操作系统本身最基本的实时性能指标,影响着系统其它方面的实时性能.周期任务调度延迟与应用直接相关,是实时操作系统应用的最直接性能指标.根据中断响应延迟和周期任务调度延迟的产生机理,可以设计并完成实时操作系统的性能测试.     

网格环境下复杂过程系统优化计算服务及任务调度策略

针对目前优化计算服务缺乏对一般用户的优化计算支持和灵活的资源共享方式,提出利用网格环境、支持网络计算资源以并行的、协同的方式提供面向服务的优化功能的计算服务系统,并设计了对系统性能具有重要影响的动态任务调度算法,从而使系统能够适应复杂过程系统优化计算以及网格环境的典型特征.相应地,系统采用多任务队列的任务管理方式和计算节点组的资源管理方式,为该调度策略提供实现基础.测试结果体现了基于该调度算法的优化计算服务系统的良好性能,并为设计在该系统下高效运行的并行算法提供了参考依据.     

基于软件容错的抢占阈值调度算法设计与仿真

为了提高硬实时系统的容错能力,同时减少任务间的抢占次数,基于软件容错模型提出了抢占阈值容错调度算法(FT-FPPT).为了获得系统中任务抢占阈值分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,提出了一种最优的抢占阈值配置搜索算法(PTCSA).PTCSA算法能够将搜索空间由O(n!)减少到O(n 2),其中n为任务的个数.最后给出了该算法的最优性证明.仿真实验表明,抢占阈值容错调度算法能够在抢占式容错调度算法的基础上,进一步提高系统的容错能力。     

反向仿真以及在JIT生产调度中的应用

提出反向仿真的思想,解决准时制(JIT)生产企业的生产调度问题.反向仿真将优化算法和仿真验证融合在一起,能够较好地克服反向调度和前向仿真的缺点,直接获得较好的调度计划.最后以炼钢连铸生产调度为例,介绍反向仿真的实现方法.结果表明,该方法是一种解决JIT生产调度的新思路.     

任务调度过程中就绪队列的优化研究

绝大多数嵌入式实时系统仅配置了必不可少的资源，任务间抢占行为导致的额外开销严重影响着系统的性能，通过分析周期性任务的调度过程，得出在确保任务不错过截止期条件下，各个任务在就绪队列中可等待的最长期限计算公式，并根据公式推导出任务满足截止期的最后抢占时刻等属性，从而定量地刻画了周期性任务抢占行为发生的必要条件，提出了一套对周期性任务的就等队列进行微调度的抢占模型，通过改变抢占关系来减少抢占次数，优化实时系统性能，本文最后通过实验验证了该微调度的抢占模型不仅有效地减少抢占次数，同时对于表态优先级调度策略如RM，能有效地提高处理器的可调度利用率。     

A Job Scheduling Model and Heuristic Algorithm for Minimizing the Range of Lateness and Makespan on Parallel Machines

ＡＪｏｂＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＭｏｄｅｌａｎｄＨｅｕｒｉｓｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＭｉｎｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅＲａｎｇｅｏｆＬａｔｅｎｅｓａｎｄＭａｋｅｓｐａｎｏｎＰａｒａｌｅｌＭａｃｈｉｎｅｓ⒇ＨＵＡＮＧＤｅｃａｉＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ...     

多工序能力平衡的提前／拖期生产计划方法的关键工序法

本文在跟踪当今提前／拖期生产计划方法研究现状的基础上，提出了解决考虑多工序能力平衡的提前／拖期生产计划方法瓶颈问题出得一种解决方法─关键工序法，为将集ＭＲＰ与ＪＩＴ于一体的提前／拖期生产计划方法应用于实际架起了桥梁．     

伴随修理中的维修任务调度策略

伴随修理是一种重要的维修保障形式, 合理地调度维修任务将提高伴随修理的效率, 进而将提高作战单元的作战效能. 应用离散事件仿真方法对伴随修理中的维修任务调度策略进行了研究. 首先, 对伴随修理及维修任务调度策略进行了探讨. 其次, 建立了装备作战单元伴随修理的仿真模型. 最后, 应用仿真模型对几种维修任务调度策略进行了仿真评估, 并分别对 平均故障间隔时间(MTBF)、任务持续时间、抢占资源、优先级更新方式的影响进行了分析. 仿真结果表明, 应尽可能 允许重要维修任务抢占所需资源, 调度过程中优先考虑重要的维修任务, 在故障频繁的时候使用"改进的先到先服务(MFCFS)"策略, 故障不频 繁的时候使用"改进的最小处理时间(MSMPT)"策略, 比较可靠的策略是"改进的预测最早完成时间(MEETOC)"策略.     

基于动态优先级的测试任务抢占调度算法

基于部队现有装备保障模式,难以满足日趋复杂的测试需求,存在着测试效率偏低、测试周期过长的现象。因此综合考虑任务的时间属性和价值属性,定量分析任务的执行紧迫性、价值密度和资源负载均衡性等因素,提出了应用于任务执行初始时刻的动态优先级分派策略(dynamic priority assignment, DPA)和任务执行过程中的抢占调度策略(task preemption, TP),即基于动态优先级的测试任务抢占调度算法(test task preemptive scheduling algorithm based on dynamic priority, TTPSADP),实现了针对现有自动测试系统（automatic test system, ATS）价值收益、任务执行成功率和资源负载均衡的综合优化。     

分布式实时系统的低能耗资源分配方法研究

针对基于动态电压调整技术的调度算法在任务切换时大幅度的频率调整给系统带来较多的额外能耗这一问题,提出了一种均匀化任务利用率的启发式资源分配方法。该方法选用时间Petri网对分布式实时系统建模,并根据时间Petri网状态空间的变化规律,简化系统状态空间的生成过程,提高了资源分配算法的实现效率。实验表明,上述方法能够降低目标系统频率调整带来的系统能耗开销。     

相控阵雷达自适应调度的仿真方法研究

综合考虑时间、能量、计算机资源以及雷达硬件等约束条件,研究了自适应调度的仿真实现方法.以调度间隔为基础,运用合理优先级设定和时间窗方法达到对时间的充分利用;将其他约束条件建模为递归形式,通过对约束条件的周期性检验调整调度安排,获得满足要求的雷达事件执行序列.给出了算法具体的实现步骤,仿真结果表明该方法可以完成对各项雷达申请事件的合理调度,保证较高的成功被调度率和时间利用率.     

强实时性Linux内核的研究与设计

实时应用领域的发展对多任务实时操作系统(real-time operating system,RTOS)的需求迫切,增强标准Linux系统的实时性能,使其具有强实时特性,是当前RTOS研究领域的热点。分析了影响Linux实时性能的因素,比较了目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,从内核的体系结构、调度策略、抢占机制等方面深入研究并设计了强实时性Linux内核-KLinux。实验结果表明,所作设计改进能有效地提高Linux内核的实时性能,可以满足强实时系统的需求。