基于多主体的智能调度系统研究

研究了生产作业调度及智能调度系统。针对现代生产作业调度的特殊要求,对多主体技术及主体之间的协作机制在作业调度方面的应用进行了探讨,建立了基于多主体的智能调度系统框架结构和适应实际生产环境的主体模型结构,研究了在多主体结构的基础上实现作业调度的机制和方法。     

基于规则与生物免疫机理的多目标作业调度方法应用研究

敏捷制造单元是一个涉及多目标、多约束和多扰动的复杂系统，它的最优作业调度求解有很大难度。这里分析了敏捷制造环境的作业调度规律及其特点，建立了用于调度启发式规则集合，构造了基于生物免疫机理的作业调度算法，并对生物智能算法涉及的相关参数进行了分析与优化。并且以调度案例库中的部分案例为对象，给出了基于规则和生物智能计算调度方法的优化结果，及其与其他调度方法的对比分析。     

一种异步蚁群算法求解柔性作业车间调度问题

调度问题广泛存在于资源共享型系统中,大多数的调度问题都属于混合整数规划问题.大规模混合整数规划问题是计算科学领域中的NP-hard经典问题之一,一般认为无法用精确计算求解.生产调度是调度的一个重要分支,是实现智能制造关键环节之一.针对多品种变批量柔性作业车间调度问题,以最小制造期为优化目标,设计了一种基于Petri网的异步并行蚁群算法,其中:提出了一种基于Petri网的步可达图构造方法,用于蚁群算法解空间的构造;探讨了传统蚁群算法搜索机制,并给出了一种基于异步仿真时钟的蚁群并行搜索方法;仿真结果表明,多线程控制方法可以有效地避免算法的早熟收敛问题.将所提出的算法应用于某安防件智能制造系统的柔性作业车间调度中,降低了系统的总制造时间,获得较好工程效果的同时验证了算法的有效性.     

动态柔性生产调度中的分布式协同决策

针对任务分配问题的求解，描述了基于多自主体分布式协同决策的车间层动态柔性生产调度，给出了整个调度系统及其组成单元的结构，并对任务分配过程中所运用的基于协议网模型的谈判和一种使用决策矩阵的多准则决策方法进行了讨论。     

一种多智能体联盟协商的跨单元工件调度方法

针对工件在单元制造系统中由单元间转移带来的跨作业单元调度问题,提出一种基于多智能体联盟思想的跨单元工件调度方法（multi-agents coalitions,MAC）,考虑跨单元柔性路径的情况,采用多智能体的协商机制,分阶段组建联盟,基于联盟进行协商调度,确保优化性能的同时减少通信量开销.通过实验对算法进行验证,实验结果表明本文所提方法在平均延迟性能方面优于常见的组合调度规则方法.      

电网调度管理多AGENT系统研究

针对日益突出的电力系统智能“孤岛”问题，基于已有的三个独立的运行于电力调度中心的专家系统，研究了电网调度管理多AGENT系统（MAS），分析了MAS的成员及其协作关系，给出了能集成电力系统中现有智能软件的MAS的实现框架和协作问题求解方法，为提高电网调度管理智能化水平提供了一条有效途径．     

电网调度管理多AGENT系统研究

针对日益突出的电力系统智能“孤岛”问题，基于已有的三个独立的运行于调度中心的专家系统，研究了电网调度管理多ＡＧＥＮＴ系统（ＭＡＳ），分析了ＭＡＳ的成员及其协作关系，给出集成电力系统中现有智能软件的ＭＡＳ的实现框架和协作问题求解方法，为提高电风调度管理智能化水平提供了一条有效途径。     

基于遗传算法-多智能体的FMS 工件调度研究

针对柔性制造系统（ FMS）一般调度方法的不足,提出基于全局黑板的多智能体调度系统,该系统建立多智能体交互过程,通过多智能体的合作快速建立调度模型,并通过优化模块对调度模型进行求解,从而获得非劣调度方案。在设计优化模块时,采用遗传算法,针对柔性制造系统调度问题的特点,改进并扩展了基于工序的编码方法,引入工序-机器的关系矩阵,从而实现解和染色体的一一对应关系,并设计算法的适值函数、选择方法、交叉和变异方法。仿真结果表明,该调度系统在求解时收敛速度快、精度较高。最后通过10个经典的柔性job-shop调度算例,与单纯使用遗传算法和禁忌搜索算法进行比较,目标值平均改善2.21％和1.04％。     

基于算法集成的调度系统多智能体实现框架

在混合算法研究的基础上,提出了调度系统中算法集成的概念,建立了算法类库。以多智能体系统为实施平台,给出了一种新的具体实现框架。系统中智能体可分为构造型、改进型和决策型三类,且无主控智能体,各智能体间不直接通讯,而是通过共享内存进行合作。描述了单智能体的基本结构。考虑到领域专家知识在调度系统中的重要性,将调度员作为一个特殊的智能体引入调度系统,改善了决策过程。最后分析了系统的特点。     

基于市场组织模型的多智能体机器人系统

提出了一个基于市场组织模型的方法，并用它控制一个多智能体机器人系统完成工业上的合作和竞争作业。该市场组织模型首先被用于构造一个多智能体机器人系统。然后，一个动态自组织方法被提出来用于该多智能体机器人系统竞争和签约作业。其次，一个实际的多智能体机器人系统被建造和用于装配实验。最后，装配实验结果肯定了该系统的灵活性，适应性和稳定性。     

基于改进遗传算法的车间调度原型系统

为了提高遗传算法求解作业车间调度问题的初始解质量和简化遗传操作过程,提出基于幻方变幻的互换编码规则改进遗传算法;同时利用该算法基于.NET平台建立了车间调度问题和柔性车间调度问题的混合原型系统。实验结果表明:采用幻方变换的互换编码规则,提高了遗传算法的求解能力;基于该算法的原型系统实现方便,求解效率高,能够有效应用于作业车间调度系统的开发。     

考虑多种时间因素的作业车间调度优化

为了简化模型和研究的需要,在大部分作业车间调度研究中,加工时间是主要考虑对象,但是统计表明非加工过程时间在生产制造过程中的占比超过90%。车间生产过程的调整时间、运输时间和故障时间等辅助时间在调度中有着重要作用,时间因素的忽略导致很多调度结果不能在实践中得到良好的应用。针对这个问题,根据作业车间生产实际过程,从调度的应用出发,综合分析了运输时间、调整时间、等待时间、故障时间、加工时间等多种作业车间时间,研究了多种辅助时间条件下的作业车间调度问题,建立其调度模型并设计了改进遗传算法进行求解。最后验证和比较了作业车间经典调度用例,结果显示,考虑时间因素对作业车间调度优化性有较好的改进。     

微粒群优化在Job-shop调度中的应用

Job-shop调度问题是典型的NP-难问题，利用微粒群优化的全局搜索能力和高搜索效率以及模拟退火算法的局部搜索能力，发展了一种快速、且易于实现的新的混合启发式算法，并将其应用于求解标准Job-shop调度问题，计算结果以及与其他算法的比较说明，该算法是一种求解Job-shop调度问题的可行且高效的方法。     

Job Shop 的工件序摄动分析算法

为了研究ＪｏｂＳｈｏｐ排序（ＪＳＰ）这样一类ＮＰ完备的组合优化问题,从离散事件仿真的角度分析了ＪｏｂＳｈｏｐ中工件序单步摄动和多步摄动出现时系统状态的变化规律,提出了一类求解ＪＳＰ问题的近似算法——工件序摄动分析算法（ＪＳＰＡ和ＪＳＥＰＡ）,并研究了此类算法的应用模式。工件序摄动分析算法具有迭代性和构造性特点,兼顾ＪＳＰ问题求解的速度、精度和规模,能够对初始序点进行改进,获得较好的工件极小序（或最小序）。测试实验结果表明算法具有良好的整体性能。     

面向检测监控系统的一种多Agent系统研究

先进制造系统中的检测监控系统是一个复杂的分布式系统，通过应用分布式人工智能（ ＤＡＩ） 技术，对该系统进行研究，提出了一种基于ＭＡＳ环境下的多Ａｇｅｎｔ系统模型，同时给出系统组成中２ 种Ａｇｅｎｔ 的逻辑结构模型及该多Ａｇｅｎｔ 系统的工作原理，最后以ＢＱＦＭＳ柔性制造系统为实例建立了一个实验系统，该多Ａｇｅｎｔ 系统的合理性在这一实验环境中得到了证实     

基于多智能体的机电设备嵌入式控制系统设计方法

提出了一种利用多智能体（Multi—Agent Systems，MAS）方法学指导复杂机电设备嵌入式控制系统开发的方法．该方法利用智能体（Agent）概念处理复合型控制系统的多个子控制器；用MAS方法学指导构造Agent之间的通信及协调机制；利用多任务实时操作系统（Real—Time Operating System，RTOS）的多任务并行处理能力和系统服务在嵌入式系统中实现MAS系统，本方法已经应用于遥操作移动机器人嵌入式控制系统的开发．     

基于MAS的生产计划与控制系统研究

生产计划与控制是制造企业的核心问题,Agent技术是进行分布式制造系统建模的一种主要方法之一。文章针对多品种、小批量的订货生产型中小企业生产计划与控制的特点,提出了基于多代理系统的生产计划与控制系统模型,分析了该系统模型的运行模式,并对系统中MAS的框架应用结构以及多Agent的实现方式进行研究和探讨,有效地解决了生产计划的不可行问题。     

基于准时制的时间成本双目标作业调度优化

提出了一种基于混合遗传算法的以生产周期和生产成本为优化目标的作业调度方法，该方法采用Giffler-Thompson启发式调度算法产生活动的调度，基于工序编码的染色体决定了工序调度的优先级，在启发式调度算法产生的冲突集合中，根据工序的优先级选择下一步安排加工的工序，混合遗传运算在全全局范围内搜索具有最优调度工序优先级的染色体，同时，在GifflerThompson的启发式算法中，采用了反向调度的策略，即从工件的交货期开始，先安排最后一道生产工序，然后依次安排前一道生产工序，直到工件的第一道工序调度完毕，形成一个完整的调度方案，在算法中，不仅考虑了工件的生产周期和多个工艺计划，而且考虑了库存费用和加工费用，设计了基于生产周期和生产成本的双目标适应度函数，算例结果表明该方法是可行的。     

单无人搬运车/单缓冲区约束的柔性生产系统调度研究

阐述了无人搬运车( AGV)在柔性生产系统中的调度规则,并在此基础上建立了实现工件调度和AGV调度集成问题的数学模型.改进了普通的遗传算法,设计了二次解码算法,优化了基因序列,实现对遗传算法的优化.调度结果不仅给出了各加工站的优化作业顺序,而且给出了AGV的行走优化路径.实验结果表明,改进的遗传算法的计算效率比普通的遗传算法高,同等计算条件下设备利用率也明显提高.     

多Agent系统开发方法AMT及其应用

良好的软件体系结构有利于系统的开发，可有效地提高软件的质量；多Ａｇｅｎｔ系统是解决传统智能系统脆弱性的有效方法。据此，本文提出了基于软件体系结构的多Ａｇｅｎｔ系统开发方法ＡＭＴ，其核心是在开发过程中建立、精化和改进系统的静态和动态模型以有效地保证多Ａｇｅｎｔ系统的开发效率和质量。采用ＡＭＴ方法，设计并实现了动态环境下物资运输调配系统ＭＡＤＴＳ。