代谢灵敏度分析在网络故障诊断与自愈中的应用

以交通运输网络为例对网络化系统进行了建模分析,利用人工代谢系统的代谢灵敏度折线图对网络支路流量变化进行了分析,得到了故障产生的瓶颈位置.通过调节代谢算子对网络拥塞程度进行了控制,使网络流量趋于平衡,最终实现网络自愈.实例分析表明:人工代谢系统能实现故障的准确定位,代谢反馈调节机制在网络自愈中起到了关键作用.     

进港航班排序与最小方差控制

为实现民航空中交通管制自动化,详细分析了由空域、航路、飞机、空管组成的具有连续时间和离散事件动态系统组合的混合系统特性,将系统动态性能的分析综合转化为离散事件动态系统事件发生排序和随机动态系统分析综合.采用极大代数方法对进港航班进行排序,用最小方差控制方法使进港航班时间间隔趋于一致.仿真结果表明:离散事件动态系统理论与传统控制理论的有机结合取得了空中交通管制自动控制好的效果,是解决该类系统分析设计的新思路,为进一步将控制理论用于空中交通管制的研究提出了新途径.     

一种基于物联网的智慧交通事件检测算法

在研究了物联网的公共技术及应用前景的基础上,设计建立了智慧交通管理系统。在系统中提出了一种新的分层的事件自动检测算法:检测小流量的第一层事件检测算法、检测自由流量的第二层事件检测算法和检测大流量的第三层事件检测算法。最后通过对郑州西南绕城高速进行实验,验证了本算法的正确性和有效性,并得到了较好的检测效率。     

离散事件系统的可纠错性研究

故障诊断及纠错是离散事件系统研究热点之一,主要研究在控制器实施控制的情况下,如何对离散事件系统的故障实行纠错,使系统运行在可接受状态范围内.通过对可纠错状态的形式化,提出了一种基于系统状态圈的纠错方法,给出了构造纠错控制器的算法.在探讨多次状态转移时故障事件规律发生的基础上,给出了系统的最小可纠错状态集的具体计算方法,提出了在最小状态集下离散事件系统控制器的构造方法,并给出了一种控制器实施控制的方案.     

异构网络中高能效动态流量卸载

研究了异构网络中,以优化系统能效为设计目标的动态流量卸载。综合考虑了用户移动性和业务动态性的影响,利用动态规划理论对异构网络中的流量卸载问题进行了建模分析,将系统能效在连续时间上的优化问题转化成多阶段决策的最优化问题。在此基础上,基于延时流量卸载的思想,利用动态规划的分析模型,提出了一种系统能效优先的动态流量卸载算法。仿真结果表明,与已有的流量卸载算法相比,提出的动态流量卸载算法能有效地提升系统的能量效率。     

离散事件系统故障的极小观测序列

为了提高可诊断离散事件系统故障的在线诊断效率,本文从判定故障发生的可观测事件的角度,提出了故障极小观测序列方法.文中选取有限状态自动机对离散事件系统进行建模.首先,在离线状态下,建立系统的故障模型,以排除对于判定系统故障无关的路径.然后,根据故障模型进一步建立判定系统故障的极小观测序列模型.当离散事件系统在线诊断时,仅需将逐步增加的在线观测事件序列与故障的极小观测序列模型进行比对.若能找到满足该模型的任何一条路径,则说明路径终止状态上故障标签对应的系统故障发生;否则,说明系统无故障发生.文中对可诊断离散事件系统进行实验对比,通过故障的极小观测序列模型能尽快判定有无故障发生,以及发生了哪些故障.该模型能有效地缩小系统在线诊断的时间,提高系统在线诊断的效率.     

混合动态系统的离散事件受控对象模型

混合动态起因于离散事件系统用于监控连续状态系统的行为。用抽象语言方法描述连续状态系统，通过对连续状态系统空间的一致性分划，抽象出离散事件对象模型。基于输入／输出观点简要地讨论了离散控制器综合。     

分布式离散事件系统的安全可诊断性算法

采用有限状态自动机对分布式离散事件系统建模, 提出一种分布式离散事件系统的安全可诊断性算法. 首先, 获得系统的全局模型, 剪枝并确定系统是否可诊断. 若系统可诊断, 则构建该系统的安全诊断器, 在全局模型中添加安全标签, 判断系统是否安全可诊断. 实验结果表明: 该算法可判断分布式离散事件系统是否安全可诊断, 缩小了求解空间; 最好情况下实例状态数约缩减至7倍, 平均情况下实例状态数约缩减5.45倍.     

离散制造车间动态事件影响评估方法

针对离散制造车间中动态事件对车间调度方案影响评估的问题,对机械加工车间中常见的动态事件进行了数学描述,研究了调度方案中各个工序之间的关系,以动态事件数学描述和工序关系为基础提出了一种动态事件影响评估模型,并通过算例分析证明该模型的有效性。     

具有硬实时上限的离散事件系统的建模

实时离散事件系统中有两种具有硬实时上限的离散事件———有界事件和有效期事件,它们比基本实时离散事件———无界事件和强迫事件具有更强的时间约束,对包含这两类事件的系统进行研究就变得十分复杂．文中给出了基于基本实时离散事件的Ｐｅｔｒｉ网模型,并为有界事件和有效期事件找到了由基本实时离散事件构成的Ｐｅｔｒｉ网模型,从而使文中的模型能够描述更广泛的离散事件系统．     

基于事件逻辑的炼油企业动态调度系统

针对炼油生产动态调度问题,开发了基于事件逻辑的调度优化系统.在分析大量实际生产事件和调度专家处理经验的基础上定义动态事件,生成事件逻辑.将事件逻辑与广义析取规划相结合,建立了基于事件逻辑的动态调度模型.基于事件逻辑的动态调度建模方法增加了动态调度模型生成的快速性和灵活性,在保证调度优化性的同时获得较好的调度实时性.最后,以某炼油厂"原油供应不足"事件为例进行仿真实验.结果表明,基于事件逻辑的动态调度系统是可行、有效的.     

动态柔性制造系统仿真平台

针对通常柔性制造系统（FMS）仿真方法在体现制造系统动态变化特性方面的不足，开发了一种FMS的可视化、分布工仿真平台。该平台模拟真实FMS的运行，较好地体现了离散事件动态系统的特性，可以作为调度、控制算法的测试平台。作为示例，在该平台上成功地实现了一种基于遗传算法的FMS动态调度算法，解决了FMS实时运行中各种突发事件下的再调度问题。     

求解具有时空约束的板坯库天车调度问题Memetic算法

研究了钢铁企业板坯库天车调度问题,考虑了时间和空间以及热轧计划等实际限制,建立了一个板坯出库天车调度模型.针对天车调度问题具有实时性和不可交叉性的特点,设计了基于优先关系的天车分配编码方式、离散事件动态仿真解码、自适应交叉算子以及在交叉和变异后进行模拟退火局域搜索的Memetic算法.通过某钢厂板坯出库过程中天车调度的实际数据对模型和算法进行仿真测试,实验结果表明:该算法具有很高的收敛性和稳定性,满足实际生产需要.     

一般生产调度问题的统一结构

分析了离散制造、间歇过程及连续工业的生产调度背景及需求，并依此说明各类企业的生产调度问题存在结构共性，可以归纳成一般生产调度（ＧｅＰＳ）问题来研究。这种ＧｅＰＳ问题可用混合动态系统来描述，它既包括描述基本生产过程的连续时间动态，又有描述实时事件发生及相应决策处理的离散事件动态，这两种动态是实时交互的。用水箱切换实例说明了ＧｅＰＳ问题的混合动态和模型特点。     

基于成批服务模式的电梯交通配置方法

高品质的电梯交通系统既要保证系统的服务数量,又要保证系统的服务质量.针对传统电梯交通配置忽视仿真验证的情况,提出一种基于成批服务的电梯交通配置方法.该方法采用面向对象的离散事件驱动技术,描述乘客和电梯的动态行为,实现了对电梯交通配置服务质量的仿真评价,依据评价的结果对交通配置进行调整,使交通配置既考虑乘客处理能力,又兼顾服务质量.该方法完善了电梯交通配置理论.仿真试验表明该方法的有效性.     

基于遗传算法的电梯群控鲁棒优化模型

针对电梯群控调度过程中交通流不确定的问题,建立了鲁棒优化模型,利用遗传算法对所建模型进行求解.对于不确定线性优化问题,研究了不确定集的选择以及模型鲁棒对等式转化方法.仿真实验中,利用电梯群控虚拟仿真环境对鲁棒优化调度算法在不同交通流下进行了验证.以300人/15 min的混合交通流模式为例,鲁棒优化算法的平均候梯时间比静态分区算法降低12.77 s;平均乘梯时间比最小等待时间算法降低9.7 s;电梯启停次数比静态分区算法少8次.实验结果表明,鲁棒优化调度算法对不同交通模式具有更好的适应性,可以减小交通流不确定性的影响,提高电梯群控调度性能.     

一类混杂动态系统的稳定性

研究了一类混杂动态系统的稳定性条件。该类系统的特点是一个中央控制器以分时方式控制N个连续对象。每个对象均为线性定常系统,中央控制器以事件反馈调度策略选取某一对象进行控制。首先由混杂动态系统导出一个离散时间系统,指出混杂动态系统的稳定性等价于相应离散时间系统的状态趋向负无穷,基于此证明了一个系统稳定的充分性条件。其次,提出一个猜想作为新的充分性条件,并在一些特殊情况下证明猜想成立。最后给出两个数值例子作为一般情况下猜想的支持。     

一种基于博弈论的交通系统最优调度策略学习方法

交通网中,最大化车流量和最小化平均等待时间是每一个路口调度的目标.交通调度中,各路口与其它路口发生博弈关系.博弈过程中,相邻路口之间为使其自身利益最大化而存在一种策略间相互协调的约束.针对复杂的交通调度控制问题,基于多智能体多阶段博弈论对交通系统进行建模.考虑动态博弈交通环境的实际特征,进一步基于博弈的增强学习算法,提出一种以惩机制为约束条件的交通系统博弈策略的学习方法,最终使参与交通博弈的多个路口达到Nash均衡,从而得到交通系统的最优配时调度策略组合.实验验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于运行时间权矩阵的网格服务匹配问题的优化解

为解决在网格环境下满足用户作业对完成时间需求的服务资源调度问题,建立了包括独立匹配器在内的服务网格三元模型,给出了该模型基于图论的形式化描述,证明了用户作业和服务资源之间完备匹配的充分必要条件. 同时构造了基于传感器反馈的网格服务匹配系统,给出了基于运行时间权矩阵的优化问题描述,并给出了基于离散事件动态系统理论的最优化解算法. 仿真研究表明,该算法比其他算法更能改善网格服务匹配系统的性能指标,在满足服务资源负载均衡的同时提供了用户作业完成时间的服务质量保证.     

基于人工免疫算法的电梯交通动态分区的优化

提出了一种利用新兴的人工免疫算法优化电梯高峰客流动态分区的新方法，实现了非连续楼层的优化计算．剖析了电梯交通的动态分区模型，设计了动态分区模型的人工免疫算法，并对之做了比较仿真研究．仿真结果表明，基于该算法的动态分区在处理客流分布不均匀的电梯交通时，表现出良好的性能．该算法能快速地找到电梯交通的最优分区或者次最优分区，具有一定的应用价值．