虚拟单元跨单元动态调度问题研究

针对虚拟单元生产过程中随机扰动所导致的资源冲突、虚拟单元协同生产及共享资源的特点,结合时间约束网络和图论的相关知识,对虚拟单元跨单元动态调度问题进行研究。同时考虑设备资源约束和交货期时间约束,建立具有虚拟单元特色的虚拟单元跨单元动态调度的时间约束网络模型,并运用协同优化思想,提出双层时间约束网络的单元间协同优化算法和基于度的反应式人机协同算法用于模型的求解。最后对算法进行了实例验证,结果表明,该方法可为生产计划制定人员快速调整原生产调度计划方案提供便利和一定的理论基础。     

生产调度问题的模糊满意优化

研究了生产调度的模糊多目标优化问题．分析了生产调度问题中的优化目标和系统约束的模糊性，分别定义了其模糊满意度，形成了一类具有模糊目标和模糊约束的多目标优化模型，运用模糊优化算法进行求解，对一算例进行了仿真研究，验证了该算法的有效性。     

面向订单的钢铁企业生产管理一体化系统

在对钢铁企业信息化体系结构及生产管理模式等进行理论研究的基础上,基于高级计划排程的思想,提出了面向订单的钢铁企业一体化计划与调度系统的体系结构模型.针对一体化生产管理中的库存匹配问题,建立了热轧带钢库存匹配模型;针对一体化生产管理中的能力匹配问题,建立了考虑钢铁生产加工工序约束和设备能力约束的能力计划模型.同时从订单排产和作业计划的角度研究了钢铁生产各主要环节的生产计划方法和调度策略,及其整体上的相互关联.     

基于改进遗传算法的多车间计划与调度

生产计划与调度是企业生产和管理的核心内容,传统的单车间调度优化不能满足多车间调度优化的要求.针对这情况,提出一种基于改进遗传算法的层次化多车间计划和调度优化方案,其中生产计划层负责零件的分发,车间调度层负责零件加工路线的规划.以一个三制造车间的调度优化为例,验证多车间调度模型的有效性.结果表明所提出的方案在将加工零件合理地分配到适当的车间同时,实现了零件加工路径的规划,从而为解决分布式多车间调度优化问题提供一种有效而又实用的方法.     

基于混合DE—PSO算法的水库优化调度模型及其应用

水库优化调度实质上是一个非线性的不等式约束优化问题,在现行的求解方法中,对计算精度和复杂约束处理这两个问题一直考虑不足,相关方面的研究也较少．将粒子群算法和差分进化算法引入到水资源系统工程中,建立了水库调度的DE—PSO优化模型,避免了寻优瓶颈;针对复杂约束问题,提出退火罚函数法,有效地解决了水库调度问题．通过实例分析,验证了所给方法的可靠性．     

基于“炉-机匹配”的炼钢-连铸过程多工序运行仿真

为探究"炉-机匹配"模式对炼钢-连铸过程多工序运行的影响,以国内某无精炼跨中型炼钢厂为研究对象,首先,采用Plant Simulation软件构建考虑天车运行约束的炼钢-连铸过程多工序运行仿真模型,并阐述天车作业冲突的消解策略;其次,针对不同连铸机停机的"四炉对三机"生产组织模式,归纳4类"炉-机匹配"模式,并应用基于"炉-机匹配"模式(改进的和未改进的)启发式算法求解不同连铸机停机的4个实际生产计划的调度方案;最后,运用仿真模型对所得调度方案进行仿真,得到天车运行约束下的调度方案,并与实际人工调度方案进行对比。选取生产计划总作业时间、钢包总周转数量、工序间传搁时间以及浇次开浇时间最大偏离量作为调度方案的评价指标,并提出评价指标优劣的综合判定方法。研究结果表明:相比于未优化的调度方案和实际调度方案,基于"炉-机匹配"模式优化的调度方案中生产计划加权总作业时间分别减少13.6 min和4.5 min,炉次从转炉工序到LF精炼工序的加权平均传搁时间分别减少1.3 min和1.2 min,炉次从LF精炼工序到连铸工序的加权平均传搁时间分别减少1.5 min和0.4 min,所有炉次的工序间传搁时间处于合理范围内,此外,4个生产计划的开浇时间最大偏离量也处于可接受范围内,某一生产计划的钢包总周转数减少1个。     

协同生产计划调度系统及其关键技术

分析了网络化制造环境下生产计划调度的需求和特点,提出了一种面向动态联盟的协同生产计划调度系统的体系结构,并深入研究了实现协同生产计划调度的关键技术.首先对协同信息交互的立体结构和基于XML(eX-tensible Markup Language)的信息交互机制进行了分析,引入基于协商的协调机制和冲突消解策略,最后探讨了计划调度的快速优化算法,以实现对生产计划调度系统的协调优化.在此基础上,建立了原型系统,对上述关键技术进行了应用验证.应用表明,该系统具有良好的扩展性和适应性,能够实现动态联盟生产过程中的自治和协同.     

基于交替迭代遗传算法的多级车间生产计划与调度的集成优化

为了提高多级生产系统的运作效率,研究了一类多周期的多级车间生产计划与调度的集成优化问题,该生产系统由一级混批Job-shop车间和一级混流装配车间串联而成.首先建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型,该模型从上下游生产车间的需求关系出发,综合考虑上下游车间的物料平衡、设备负荷以及开工位置等约束条件,同时满足优化上下游生产线的费用目标.然后提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题,其主要思想是给定计划用一种混合遗传算法求调度,反过来给定已求调度用另一种混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用2种混合遗传算法实现计划与调度的同时优化.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

耦合约束柔性作业车间调度优化研究

为扩展工艺约束的存在形式,对耦合约束柔性作业车间调度模型构建与调度优化算法设计进行探讨。在沿用链式约束调度的形式化与图形化描述构建耦合约束模型的基础上,对耦合约束邻域结构进行设计,选取禁忌搜索算法为设计框架,围绕算法执行步骤进行设计,并采用耦合约束案例与Brandimarte测试数据验证调度优化算法的适用性与优化性。耦合约束模型构建与调度算法的探讨为多部件系统作业的调度优化提供解决方案,也为调度相关邻域的深入研究拓宽思路。     

基于时间与费用双优化的虚拟企业调度算法

基于合理抽象虚拟企业模型和任务模型,建立虚拟企业生产任务计划的数学模型,并提出了一种时间与费用双优化的调度算法.该算法分别针对虚拟企业生产调度的时间与费用2个目标提出启发式优化算法,并以调度优化的结果作为遗传算法的初始染色体,通过对遗传算法运算的重新定义来优化虚拟企业生产计划调度,充分发挥遗传算法良好的全局搜索能力和能有效避免陷入局部极小的优点,提高了算法的全局寻优能力.实验结果表明,启发式优化算法与遗传算法相结合的优化技术能够降低虚拟企业生产费用,使企业具有较好的生产敏捷性.     

考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划

针对典型钢铁生产流程A,分析实现流程高效运行的铁钢界面、脱磷与脱碳转炉、精炼设备以及铸轧界面的生产组织约束。建立了考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划模型,模型中充分考虑了不同生产线的排产紧凑与协调以及合同投产日期的优化,之后采用禁忌搜索算法对模型进行了求解。最后,从钢厂A中随机选取3组不同规模的实际生产合同,并对其进行仿真实验。仿真结果表明：所建立的合同计划模型与求解算法能够有效协调和优化生产,实现钢铁制造流程高效运行。     

Planning to Plan-Integrating Control Flow

In many planning situations, computation itself becomes a resource to be planned and scheduled.We model such computational resources as conventional resources which are used by control-flow actions,e.g., to direct the planning process. Control-flow actions and conventional actions are planned/scheduled in an integrated way and can interact with each other. Control-flow actions are then executed by the planning engine itself. The approach is illustrated by examples, e. g., for hierarchical planning, in which tasks that are temporally still far away impose only rough constraints on the current schedule, and control-flow tasks ensure that these tasks are refined as they approach the current time. Using the same mechanism, anytime algorithms can change appropriate search methods or parameters over time, and problems like scheduling critical time-outs for garbage collection can be made part of the planning itself.     

嵌入式实时操作系统中的调度问题

介绍了在嵌入式实时系统中调度所面临的限制以及克服这些限制的调度技术。在分析RMS和EDF算法的基础上,混合利用它们的优点,提出了一种新的优化算法。     

卫星对地观测任务启发式自主规划算法研究

传统的卫星对地观测任务调度依赖于地面控制中心离线生成执行计划,为将规划权与地面控制中心解耦,实现卫星对任务及时和自适应规划,本文通过对观测任务的分析,结合小卫星姿态转换能力强以及拥有计算单元的特点,对卫星观测动作以及约束条件做了合理抽象与简化,建立了问题模型,提出了一种适用于小型卫星调度观测任务的启发式自主规划算法HIPA,算法对于每个任务进行资源消耗计算并给出是否可被观测的结果.通过在不同资源条件限制情况下、不同数量的任务样本集上设置的系列对比实验表明,本文所设计的启发式自主规划算法求解性能更好,可最大化利用卫星资源在最短时间内得到规划序列,可有效提高卫星的观测效率.     

公交区域车辆调度优化研究现状与发展

区域范围内车辆调度是以给定时刻表和一定数量的分布在各个车场的车辆为前提,在满足所有约束条件和相关规定的条件下,得出所需车辆最少或费用最小的车辆调度方案.区域范围内的公交车辆调度过程非常复杂,一直是公交领域研究的热点问题之一.本文在阐述车辆调度问题的基础上,对车辆调度问题的可行模型与算法的研究现状进行了综述,同时对公交车辆调度研究的扩展问题进行了分析.     

基于PN的可重入医学检测调度系统优化研究

基于一类具有可重入特点的医学检测过程的设备调度问题,研究了具有约束条件的优化解.首先分析了调度约束条件和优化目标,建立了其Petri Networks(PN)形式化模型,并分析了其规则调度系统的稳定性和其他性能.然后利用PN模型和调度约束条件解出调度可行解结合对医学检测部分工序要求连续的基础上建立时间约束矩阵,对可行解进一步优化,最终得到满足所有约束条件的优化可行解.通过对实际医学检测系统的实例分析和CPN Tools仿真,结果表明所建立的模型和方法的有效性.     

OFDMA下行链路混合业务调度算法

提出了一种基于正交频分多址接入系统的混合业务分组调度算法.在调度过程中,对信道状况好的实时业务用户的数据包采用推迟发送的策略.先对缓冲区中累积数据包较多的实时业务用户分配资源,随后对非实时业务用户采用正比公平算法分配剩余的资源.仿真结果表明,提出的算法较好地满足了实时业务的延迟需求,并提高了非实时业务的系统吞吐量.