航空电子分区调度研究

在模块化航空电子系统中,通过分区管理实现不同分组的航空软件互不影响的执行.分区管理采用两层任务调度策略,在操作系统层采用周期调度的方式激活每一个分区,在具体每一个分区,系统根据分区内航空应用软件的固定优先级进行调度.在航空电子软件的分区调度问题研究过程中,通过对分区处理任务系统建模,对任务关键时刻进行分析,利用分区访问时间和任务执行系数,计算系统空闲时间,给出了分区成功调度的条件,最后给出实例进行具体说明.     

基于分区的安全关键软件体系及其时间分析研究

以综合模块化航空电子系统为研究对象,针对分时分区体系提出了其时间分析模型,结合IPET和不变量分析设计并实现了时间可分析工具IMATime.采用SNU Benchmark对IMATime进行了时间评估.并采用IMATime对分时分区软件平台FCOS进行了三级分析,分析结果除了能够指导系统通用设计外,还能提供综合模块化航空电子系统的专用参数分区周期和分区容限.最后针对某综合了飞行控制系统,导航系统和数传系统的综合航空电子系统进行了实例分析.     

航空电子综合化数据传输网络建模方法研究

采用Petri网理论对航空电子综合化数据传输网络系统的建模方法进行研究。通过对研究对象的基本假设、研究对象与Petri网理论之间的关系,给出了航空电子综合化数据传输网络系统的Petri网模型     

一种混合嵌套分区算法及其在车间调度中的应用

设计了一种嵌套分区算法框架下的局部搜索算法,即基于最优计算量分配技术的序遗传算法,该算法采用序优化思想保证在有限计算量条件下得到局部最优解,并用遗传算法的进化搜索能力和学习能力对解空间进行搜索.将设计的局部搜索算法与嵌套分区算法相结合提出一种新的混合优化算法,用该混合优化算法求解几个标准的随机车间调度问题,数字仿真的结果表明该混合算法的优化性能好于遗传算法及基于最优计算量分配技术的序优化方法.     

电子侦察卫星任务合成探测及混合调度

任务合成探测对于提高电子侦察卫星的侦察效益具有重要意义。分析了电子侦察任务合成探测的条件及性质,建立了多星合成探测调度问题的混合整数规划模型。提出了一种基于模型分解的优化求解算法,将模型分解为任务指派主问题与动态合成子问题,任务指派主问题通过遗传算法生成不同卫星的任务分配方案,动态合成子问题则根据指派的任务进行优化,生成完整的卫星侦察计划。测试案例验证了方法的有效性。     

航空弹药挂载方案优化模型及其遗传算法求解

结合机载导弹阵地战场抢修决策平台项目开发,应用基于相关因素的决策优化模型建模方法分析和建立了航空弹药挂载方案优化模型.该模型属于非线性约束的非线性二元规划模型.文末给出了该模型在某次作战任务中的应用实例,并采用遗传算法进行模型求解,分析了模型求解结果.     

井下机车运输调度的资源分配模型及无死锁优化调度

对井下机车运输系统进行无死锁调度和性能优化, 首先, 建立三种不同调度策略下的资源分配Petri网模型, 设计对应调度策略下无死锁标识的最大边界设置算法, 证明了调度策略在最大标识边界设置下的无死锁性. 然后, 以最小化时耗和能耗为优化目标, 利用遗传算法, 采用变迁标号的自然编码方式, 通过检查变迁的引发条件检测染色体的可行性, 修复不可行的染色体使其对应的调度满足资源约束, 从而保证了算法所利用的所有染色体均可对应系统的可行调度, 最后进行实例仿真. 设计的无死锁调度的最大标识边界设置算法和遗传算法为井下机车的运输调度提供了可靠的理论基础.     

基于层次本体模型(HOM)的语义相似度计算方法

本体映射通过计算实体之间的局部的或/和全局的语义相似度来确定实体之间的关系。除了实体之间的局部或/和全局的关系外,在很多情况下整个本体之间的关系对于计算语义相似度也是很有帮助的。本文试图利用这些关系来计算实体之间的相似度以改进本体映射的性能。为此,本文以范畴论为基础提出了一个层次化的本体模型(hierarchical ontology model,HOM)用以形式化描述这种关系。在此基础上,还提出了一种本体映射算法HOM-Matching,该算法利用本体之间的关系来计算实体之间的语义相似度。两组实验表明:通过设定合适的参数,该算法可以较好地提高本体映射的性能。     

基于Petri网模型的柔性制造系统优化调度

柔性制造系统（flexible manufacturing system, FMS）调度问题属于NP难题, 针对该问题利用赋时库所Petri网（timed place Petri net, TPPN）对FMS进行建模, 在此基础上, 提出了利用改进的嵌套分区（nested partitions, NP）算法对建立的TPPN模型进行优化调度. 采用来自半导体制造的末端测试系统 数据做数值试验, 结果表明, 基于TPPN模型的改进嵌套分区优化调度算法较其它常用算法具有更 好的平衡指数, 可有效降低最大完工时间.     

开环可重入排队网络的递阶增强型学习调度

对平均费用型马氏决策过程 ,研究了一种递阶增强型学习算法 ;并将算法应用于一个两台机器组成的开环可重入生产系统 ,计算机仿真结果表明 ,调度结果优于熟知的启发式调度策略.     

Hierarchical resource allocation for integrated modular avionics systems

Recently the integrated modular avionics (IMA) architecture which introduces the concept of resource partitioning becomes popular as an alternative to the traditional federated architecture.A novel hierarchical approach is proposed to solve the resource allocation problem for IMA systems in distributed environments.Firstly,the worst case response time of tasks with arbitrary deadlines is analyzed for the two-level scheduler.Then,the hierarchical resource allocation approach is presented in two levels.At the platform level,a task assignment algorithm based on genetic simulated annealing (GSA) is proposed to assign a set of pre-defined tasks to different processing nodes in the form of task groups,so that resources can be allocated as partitions and mapped to task groups.While yielding to all the resource constraints,the algorithm tries to find an optimal task assignment with minimized communication costs and balanced work load.At the node level,partition parameters are optimized,so that the computational resource can be allocated further.An example is shown to illustrate the hierarchal resource allocation approach and manifest the validity.Simulation results comparing the performance of the proposed GSA with that of traditional genetic algorithms are presentod in the context of task assignment in IMA systems.     

基于递阶遗传算法的最小加权完工时间并行机调度

针对最小化加权完工时间的等同和非等同并行多机调度一类问题,提出了一种递阶遗传算法.该算法根据问题的特点,采用一种染色体递阶编码方案,此编码与调度方案一一对应.计算结果表明,递阶遗传算法是有效的,能适用于大规模等同和非等同并行多机调度问题,通过与Cheng所作编码的遗传算法比较,用递阶遗传算法优化并行机调度操作简单并且收敛速度快.     

基于Petri网的一类调度问题的分层控制器设计

利用Petri网中T不变量的思想,针对约束为T不变量的Parikh向量形式的job-shop调度问题,提出了一种分层控制器的设计算法,该算法有效地解决了这一有并发约束的控制问题。即使随着系统规模的增大,该方法计算量仍然很小,而且与经典的库所不变量方法相比较,它不受有无自回路的约束,可有效地解决一类实际制造系统中的job-shop调度问题。     

Product Family Hierarchical Associated Design and Its Hierarchical Optimization

After reviewing the literature and methodology-related issues within the field of product family design, a deficiency in the current design and development of product family is pointed out. The concept of hierarchical associated design is proposed in this article, according to the deficiency~ and the methods and models for realizing the notion above are described. A two-dimensional analytical model is constructed based on the composing levels and developing processes of product family. The optimization models to hierarchical associated design problems are grouped into two categories： overall-local and key-subordinate. The algorithms of the models are discussed in this paper     

通用的总线式航电设备接口级仿真平台设计

针对总线式航电设备的特点,设计了一个通用的接口级仿真平台。创新点在于提出了一个用来描述航电设备接口的行为模型和属性模型的仿真数据库,通过软件对仿真数据库的分析实现了对航电设备的仿真。由于将被仿真对象从仿真软件中分离,所以仿真平台的通用性和灵活性大大提高了。目前该平台已成功应用于某型号飞机的航电系统联合仿真试验中。     

应急系统调度问题的最优决策

在应急系统调度问题中 ,仅把应急时间最短作为系统优化的目标 ,常常产生出救点数目过大的弊端。从费用和可靠性的角度考虑 ,出救点数目越小越好。以应急时间最短为前提 ,建立了使出救点数目最少的二层优化数学模型 ,并给出求解算法。数值算例验证了所建立模型的合理性与算法的有效性。     

基于状态集分解的一类车间计划、调度算法

针对集成生产计划,调度中的一类强NP-hard问题,提出了基于状态集分解的分层混合优化算法.通过状态集分解将计划、调度一体化模型转化为一系列的最小网络流模型,上层搜索通过建立可行性必要条件和启发式规则,迅速排除劣解或不可行解,缩小搜索范围.底层搜索主要依靠网络流算法及对偶再优化算法,辅以启发式策略,做小范围的局部精确寻优.数据仿真说明了算法的有效性.     

向虚拟样机并行设计的任务调度方法

针对复杂产品虚拟样机并行设计中任务调度存在的开发时间凭经验主观假定、求解策略不易获得最优解等问题,建立了任务调度模型,提出了基于案例推理的任务开发时间估算策略,设计了基于遗传算法的模型求解策略。时间估算策略以设计单元以往完成任务的信息为依据,提高了时间估算的合理性;模型求解策略能够保证搜索空间的完全性,在满足任务间约束的前提下,快速求得最优调度,提高了求解策略的效率。最后用实例验证了方法的有效性,它能大幅缩短虚拟样机并行设计时间。     

钢管生产调度中可中断Job-Shop问题的数学模型

现针对国内大型钢铁企业钢管冷区生产调度的实际问题,在生产连续、库存限制、部分人工调度的情况下,利用离散化时间的方法把不可中断Job-Shop问题转化为可中断Job-Shop问题,建立该问题的混合整数规划模型,并利用ILOG公司CPLEX软件包对其大规模的可中断Job-Shop问题的算例进行求解,其解可指导冷区的实际生产调度.该模型在实际运用中已取得良好的结果.