多任务通信网络的作业调度

为使通信网络用较少的时间完成总的通信任务 ,给出一种易于操作的调度方法 :利用图论知识表示通信网络 ,其中用顶点表示通信设备 ,用边表示两设备之间的通信线路 ,边上的数表示设备间的通信任务所需时间 ,且每一设备任一时刻不能同时与两台或两台以上的其它设备通信 ,针对这种网络模型 ,采用计算机仿真方法 ,将所有设备分为“忙集”和“空闲集”,将正在通信的线路收集于“在线序偶集”中 ,以让通信任务最多的设备优先进入“忙集”为原则 ,逐步更新以上三个集合 ,并记录新发生事件 ,最终得到较好的作业调度方案 .算例表明该方案切实可行     

云计算下深空通信网络的能耗感知调度方法研究

云计算下深空通信网络中,通常同时要求低能耗和低反应时间,当前调度方法一般无法同时满足上述两种条件,导致调度性能不佳。为此,提出一种新的云计算下深空通信网络的能耗感知调度方法,将云计算系统抽象地表示成一个四元组,给出云计算平台拓扑图,介绍了云计算系统的能耗感知模型。将能耗感知理论引入min-min任务调度方法,依据深空通信网络对任务截止时间要求的满足程度,优先选择任务队列中的最短任务,将其分配至能耗最小的服务器上执行,求出该任务在各服务器上的执行能耗,通过完成时间是否满足截止时间要求判断是否结束调度。给出基于能耗感知的最早完成时间任务调度方法的详细实现过程。实验结果表明,所提方法能耗低,时间跨度优。     

云计算下深空通信网络的能耗感知调度方法

云计算下深空通信网络中,通常同时要求低能耗和低反应时间,当前调度方法一般无法同时满足上述两种条件,导致调度性能不佳。为此,提出一种新的云计算下深空通信网络的能耗感知调度方法,将云计算系统抽象地表示成一个四元组,给出云计算平台拓扑图,介绍了云计算系统的能耗感知模型。将能耗感知理论引入min-min任务调度方法,依据深空通信网络对任务截止时间要求的满足程度,优先选择任务队列中的最短任务,将其分配至能耗最小的服务器上执行,求出该任务在各服务器上的执行能耗,通过完成时间是否满足截止时间要求判断是否结束调度。给出基于能耗感知的最早完成时间任务调度方法的详细实现过程。实验结果表明,所提方法能耗低,时间跨度优。     

现场硬实时网络调度算法研究

研究了实时任务死线不大于其周期的任务集调度条件与硬实时网络调度算法约束条件，论证了计算时间复杂度，并将单调死线调度方法直接用于非周期任务调度．最后对调度算法的可调度性进行了严格测试．     

多目的批处理过程的优化周期调度

基于状态任务网络（State Task Network,STN)描述批处理过程，提出了多目的批处理过程的混合整数规划（Mixed Integer Linear Programming,MILP)周期调度数学模型。建模采用连续时间描述，并将任务和设备分配结合事件点集决表达为一类0-1变量。相对于已有的多目的批处理过程周期调度数学模型，该模型规模小，计算速度快。     

多设计任务调度的非合作博弈研究

从客户竞争需求的角度出发，以提交的设计任务各自的设计时间最短为调度目标，采用博弈理论，提出并构建了一种面向多设计任务的非合作博弈调度模型．在该调度模型中，设计任务被映射为博弈模型的局中人，与设计子任务集对应的可选设计节点映射为各设计任务的可行方案集，各设计任务的设计完成时间的倒数映射为收益函数，将多设计任务的调度转化为多设计任务调度模型的Nash均衡点来求解问题，并采用遗传算法进行了解算．同时，以6个设计任务验证了该任务调度模型及算法的可行性，为解决多设计任务调度问题提供了一种新的思路．     

分布式系统中一种基于EDF的实时容错调度算法及其分析

将任务分配算法与处理器调度算法相结合，提出了分布式系统调度的一般方法。给出当处理器调度算法为EDF，且容错采用主／副版本技术时任务集所需最小处理器个数的计算公式。给出满足以上条件的任务分配算法（针对任务集动态产生的情况）和任务集所需最小处理器个数算法。模拟结果显示：算法是有效的，且表明任务集所需处理器数与任务资源利用率有关。     

具有计算机视觉的FMS神经网络智能调度方法研究

采用“事件驱动”的神经网络智能调度方法 ,当系统发生某一事件时 ,及时更新系统可利用资源和需调度的任务集 ,综合计算机视觉的反馈信息作出合理的调度决策 .仿真结果表明 ,该方法对简化调度策略、提高设备利用率、及时完成加工任务具有较好效果     

多vCPU环境中基于容器的科学工作流调度策略

现有科学工作流调度研究较少考虑计算资源的多道程序设计,难以同时实现有效的容器共享并优化任务并行度与资源利用率。为了解决以上难点,文章提出了一种分布式多vCPU环境中基于容器技术的分段式工作流调度策略。该策略通过分段调度方法,降低启发式算法的解空间大小,使用带遗传算子的自适应离散粒子群优化算法(ADPSOGA),在设备使用成本的约束下优化各个工作流的完成时间,并制定一种容器与设备间的动态伸缩方案,实现容器的复用并解决单个设备中任务并行时的资源争用问题。结果表明：ADPSOGA的性能优于其他同类启发式算法,并且分段调度方法与容器伸缩方案在工作流调度方面表现出良好的性能,能很好地适应因任务并行度增加所带来的影响。     

可重构制造系统的车间作业调度策略

提出了一种实用的分层调度策略，通过对制造系统组织的重构，以最小作业生产延迟和最大系统设备利用率为目标产生可行的次优调度方案．该策略分3个阶段：首先，采用增广拉格朗日松弛法获得复杂可重构制造系统的车间作业预调度方案，该方法能将复杂作业调度问题分解成多个任务层的子问题，通过求解子问题获得任务的作业时间和对应工序加工的生产设备类型；然后，对制造系统进行组织重构以形成多个虚拟制造单元，旨在使制造单元内的生产设备间物流传送(由自动导航小车承担)费用最小；最后，通过离散动态规划形成虚拟制造单元的生产作业调度次优可行方案．通过数值仿真分析，该策略能针对快速变化的产品需求，有效地重构生产制造系统，产生次优的调度方案．     

D2D网络中基于SVC视频流缓存的跨层网络编码重传方案

为了降低基站重传视频流的完成时间,针对视频流业务设计了一种D2D网络中基于可伸缩视频编码(Scalable Video Coding, SVC)的视频流缓存跨层网络编码重传方案。该方案首先采用SVC对视频流进行编码以应对终端处理能力的差异性,引入跨层网络编码搜寻最大独立集选取最佳的传输以及编码调度,减少完成时间。其次,针对多协作重传设备间的干扰问题,设计了最佳的资源调度算法,在给定发送设备集的前提下迭代优化设备的发送功率,在不增加完成时间的同时优化系统的吞吐量。仿真结果表明,所提出的方案能够有效地降低完成时延,减少重传次数,增加系统的弹性。     

有TCP连接容错功能的网络负载平衡调度系统

针对现有集群网络服务器负载平衡调度方案的不足，提出具有TCP连接容错功能的网络负载平衡调度系统。该系统基于Linux Virtual Server，使用两个前端调度设备并行调度。两个调度设备使用同构网卡为客户提供单一系统映像；通过内核中对请求包的过滤实现分流；通过相互容错屏蔽调度设备故障。     

基于网络的远程测控系统的研究

本文以工业设备的远程控制为研究对象,拟为设备的使用者服务,以保证设备的安全稳定为目标,提出一种基于Internet网络的远程测控系统应用方案。用基于Lab VIEW虚拟仪器软件来模拟远程设备的方案,用服务器连接设备,让服务器负责执行控制指令并完成被控设备的通信任务。将网络通信技术与虚拟仪器仿真相结合,提出一种可以在无人值守的情况下为管理者管理,维护和使用工业设备,使其快速响应远程控制指令和完成远程信息交互的方案。     

基于负载均衡的大规模TTE消息调度表生成方法

在复杂拓扑条件下，机载网络存在大规模数据的高效传输需求.此时，传统的调度表生成方法存在高时间复杂度问题.为了有效解决这个问题，本文提出了一种基于负载均衡的时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet, TTE)消息调度表生成方法.该方法首先生成消息传输备选较短路径集，综合地考虑消息长度和链路负载来选择消息路径、得到具有负载均衡特性的路径规划结果，然后以提高时序规划效率为目标，基于静态优先级生成调度表，依据消息长度和周期进行消息排序，并使用“背靠背”规则进行传输调度分配，以保证消息的实时性和确定性.仿真结果表明，当可调度消息帧数超过6000条时，在保证消息实时性的前提下，该方法比传统的满足性模理论(Satisfiability Modulo Theory, SMT)时间规划方法减少90%以上的计算时间，计算效率提升10～100倍，可见该方法适合于求解复杂大规模数据调度表的生成问题.本文的研究为改善机载网络的消息调度性能提供了一种可行方案.     

宏观

【要求】 奚国华：灾后重建将采取多元化手段实现通信保障 在国务院新闻办公室近日召开的新闻发布会上，工业和信息化部副部长奚国华表示，今后通信网络部署上要进一步提高通信设备的抗震能力，另外从传输手段上要应用“天地合一”的多手段通信方式。     

面向柔性作业车间动态调度的双系统强化学习方法

航天结构件生产过程中批产任务与研发任务并存,个性化小批量研发生产任务导致紧急插单现象频发.为了保障任务如期完成,解决柔性作业车间面临的动态调度问题,以最小化设备平均负载和最小化总完工时间为优化目标,提出了感知-认知双系统驱动的双环深度Q网络方法.感知系统基于知识图谱实现对车间知识的表示并生成多维信息矩阵;认知系统将调度过程分别抽象为资源配置智能体和工序排序智能体两个阶段,分别对应两个优化目标,设计了车间状态矩阵对问题和约束进行描述,调度决策中分步骤引入动作指令;最后分别设计奖励函数实现资源配置决策和工序排序决策的评价.经某动力所航天壳体加工的实例验证和算法对比分析,验证了所提方法的优越性.     

混合工作日历下柔性作业车间多目标调度优化方法

针对混合工作日历下柔性作业车间多目标调度的困难,提出了一种基于NSGA Ⅱ的多目标优化方法。基于设备工作日历的时间推算机制,设计了时间推算函数;采用"分段"方式对工序和设备进行编码;采用"分段"交叉和变异方式进行交叉和变异操作;采用"遗传算子改进策略"保证交叉、变异操作后子代个体的可行性,以减少计算量;采用基于设备工作日历的时间推算函数于解码操作中,用于准确计算工序的起止时刻,以保证调度方案的可行性;采用2种技术于解码操作中,用于缩短生产周期,以提高调度方案的质量:一是将工序时间细分为设备调整时间和加工时间,使下道工序的设备可提前调整,二是安排工序时采用正向可插入式挤压调度方法。结果表明:提出的方法能在可接受的计算时间内得到有效的混合工作日历下柔性作业车间多目标调度Pareto解集供调度人员决策。     

基于延迟调度截止时间约束提前预留接纳控制

针对截止时间约束的预留任务,提出了一种在预留任务接纳之后并不立即确定所用资源,而是根据可用资源和其他任务的情况,来动态决定何时为其分配资源和如何分配资源的延迟调度机制.分别对支持延迟调度的接纳判断方法、接纳时为任务进行预调度的算法以及对任务进行调度的条件和实际调度方案的选择方法进行了研究.仿真实验证实了该方案的可行性,实验结果表明该机制能提高预留任务的接纳率和资源利用率5%以上.     

集装箱港口装卸作业设备集成调度

为提高集装箱港口的装卸效率,采用混合Flow Shop调度理论,将集装箱任务的装卸过程看作岸桥装卸、集卡运输和场桥装卸的三阶段混合Flow Shop调度问题,建立装卸任务完工时间最小化为目标的集成调度混合整数规划模型.使用矩阵编码方式的遗传算法对模型和算例进行求解,结果表明:集成调度方法比岸桥、集卡、场桥协调调度方法更具有现实意义,通过扩大任务规模,遗传算法求解结果与模型下界进行比较,当集装箱任务规模在100个以上时,求解结果与模型下界之间差距都在5%以内,证明了算法有效性.     

两级CAN总线网络数据通信调度研究

为实现CAN总线在大型分布式实时系统中的应用,建立了能够满足多节点实时通信需求的两级CAN总线网络,并对两级CAN总线网络中的数据通信和调度进行分析.在结合实际应用的基础上,提出适用于两级CAN总线网络通信调度的通信协议和节点的数据通信调度策略.通过搭建的两级总线网络模型进行网络通信实验,结果表明,该通信调度方案能够满足应用要求.