一种基于遗传算法的网格任务调度算法

任务调度问题是一类NP问题,经典调度理论一般仅能获得问题的近似最优解.尽管已有用于任务调度的遗传算法的求解质量优于传统方法,但多数是考虑单任务或独立多任务调度的遗传算法.采用理论分析与仿真实验相结合的方法,提出了一种改进的遗传算法解决网格的任务调度问题.这种遗传算法所处理的任务不仅可以包含多个有前后约束关系的子任务,并且每个子任务可以需要多种资源.通过对比实验可以看到本文所提出的算法在网格任务调度方面要优于传统的HEFT和DLS算法.     

Concurrent processes scheduling with scarce resources in small and medium enterprises

Scarce resources , precedence and non-determined time-lag are three constraints commonly found in small and medium manufacturing enterprises (SMEs), which are deemed to block the ap-plication of workflow management system ( WfMS ) .To tackle this problem , a workflow scheduling approach is proposed based on timing workflow net (TWF-net) and genetic algorithm (GA).The workflow is modelled in a form of TWF-net in favour of process simulation and resource conflict checking .After simplifying and reconstructing the set of workflow instance , the conflict resolution problem is transformed into a resource-constrained project scheduling problem ( RCPSP ) , which could be efficiently solved by a heuristic method , such as GA.Finally, problems of various sizes are utilized to test the performance of the proposed algorithm and to compare it with first-come-first-served ( FCFS) strategy.The evaluation demonstrates that the proposed method is an overwhelming and effective approach for scheduling the concurrent processes with precedence and resource con -straints .     

嵌入调整模型的CBR技术的炼钢调度系统

以钢铁生产为背景,以优化钢铁生产调度问题为目的,建立了基于嵌入调整模型的案例推理系统·着重论述了调整模型在该系统中的功能、调整模型的建立与求解过程·为了便于问题的求解,首先非线性调整模型被转化为线性调整模型;其次,采用两阶段求解算法提高求解效率·第一阶段,采用基于启发式思想生成种群的遗传算法将问题进行预处理,降低求解问题维数·为了满足生产现场的需要,在遗传算法实现中提出三维自然数编码策略·第二阶段,对简化后的模型采用单纯形法加以求解·仿真结果验证采用基于嵌入调整模型的案例推理系统来解决钢铁生产动态调度问题,其有效性比单一的采用模型或传统CBR方法要强,随着系统的完善,本系统将投入实际应用,会带...     

A GA approach to vehicle routing problem with time windows considering loading constraints

As a new variant of vehicle routing problem (VRP),a finished vehicle routing problem with time windows in finished vehicle logistics (FVRPTW) is modeled and solved.An optimization model for FVRPTW is presented with the objective of scheduling multiple transport routes considering loading constraints along with time penalty function to minimize the total cost.Then a genetic algorithm (GA) is developed.The specific encoding and genetic operators for FVRPTW are devised.Especially,in order to accelerate its convergence,an improved termination condition is given.Finally,a case study is used to evaluate the effectiveness of the proposed algorithm and a series of experiments are conducted over a set of finished vehicle routing problems.The results demonstrate that the proposed approach has superior performance and satisfies users in practice.Contributions of the study are the modeling and solving of a complex FVRPTW in logistics industry.     

遗传算法在预拌混凝土配送中的应用

针对预拌混凝土(RMC)配送的特点,建立了双目标RMC配送优化模型,并采用自适应遗传算法对该模型进行求解.在进化过程中采用了小生境技术保持群体多样性,并结合自适应遗传算法优化进化参数.另外,采用帕累托边界法为双目标提供多个方案,以便决策者可根据实际情况进行最终选择.     

基于遗传算法的模糊控制送丝系统

高质量的焊接在很大程度上决定于送丝机构的性能 ,模糊控制相对于传统的 PID控制 ,具有更高的系统鲁棒性和稳定性 .而模糊控制的三个因子对控制器的性能有很大的影响 ,常规的模糊控制都是采用人工的多次现场调试来确定 ,不仅费时 ,而且也不能得到最优的控制性能 .采用遗传算法来寻优整定模糊控制器的参数 ,以送丝系统的跟踪误差为目标函数 ,采用二值编码的遗传寻优整定 ,不仅得到了最优性能的模糊控制送丝系统 ,而且使其设计过程大大简化 .最后通过仿真比较 ,证明了遗传寻优模糊控制送丝系统的性能明显优于常规模糊控制的性能     

多级多受灾点连续消耗应急物资调度优化策略

灾后应急救助十分关键,特别是多地同时受灾情况下.为此,考虑将灾民安置与物资运输一体化规划,建立连续消耗多级应急物资调配数学模型.在此基础上,以应急系统施救成本和施救不及时损失为目标函数构建优化模型,并应用遗传算法(GA)和序列线性规划(SLP)算法相结合策略对物资调配进行优化.构造四级救灾物资调配算例模拟救灾过程.数值结果表明,使用GA全局寻优结合SLP局部寻优策略相较单一优化算法能有效找到更优解.所提出的优化策略可为灾后多级多受灾点连续消耗应急物资调度提供可行方案.     

混合资源调度的遗传算法研究

针对多机群协同计算背景下的混合资源调度的NP难题,采用一种新型的遗传算法和编码规则,较好解决分布式并行计算环境下,多任务与多资源的调度分配问题,并给出了实例计算,结果表明,该算法能较好地解决资源之间的冲突问题,而且遗传算法操作简单,每个染色体都对应一个可行调度,同时避免了非法染色体的产生。     

Intelligent Scheduling of Public Traffic Vehicles Based on a Hybrid Genetic Algorithm

A genetic algorithm （GA） and a hybrid genetic algorithm （HGA） were used for optimal scheduling of public vehicles based on their actual operational environments. The performance for three kinds of vehicular levels were compared using one-point and two-point crossover operations. The vehicle scheduling times are improved by the intelligent characteristics of the GA. The HGA, which integrates the genetic algorithm with a tabu search, further improves the convergence performance and the optimization by avoiding the premature convergence of the GA. The results show that intelligent scheduling of public vehicles based on the HGA overcomes the shortcomings of traditional scheduling methods. The vehicle operation management efficiency is improved by this essential technology for intelligent scheduling of public vehicles.     

自动排课系统的模型与实现

本文建立自动排课系统的数学模型,并利用遗传算法进行问题求解。在演化过程中采用了一种新的遗传策略,加速了群体的收敛速度。对本系统做适当的修改,可适用于其它的时间表问题。     

含装配约束的作业调度问题及遗传解码算法

传统上加工与装配是分开研究的,而且很少涉及作业装配问题.为此,描述了一种包含加工与装配的作业调度问题.利用FT10基准调度问题的工序数据构造了调度问题及其产品结构.初步进行了以经典作业调度问题(JSSP)为对照的研究.采用基于字符串直接解码的遗传算法,解决了染色体对应不可行调度解的问题.仿真实验验证了遗传解码算法的可行性和有效性,而且进一步表明装配约束改变了JSSP;近优值2 046也优于关键路径规则算法的结果.     

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.     

改进的人工鱼群算法在置换Flow Shop调度中的应用

分析了人工鱼算法(AFSA)存在的不足,在保持AFSA算法基本行为的基础上,提出了在觅食行为过程中采用基于交换列表的排序法,在随机移动行为中采用自适应的小范围移动行为的改进人工鱼群算法。根据置换Flow Shop调度问题的数学模型,给出了基于改进的人工鱼群算法的置换Flow Shop调度问题的求解策略,并详细讨论了求解步骤。仿真实验结果表明:该算法具有较强的全局搜索能力、更高的搜索效率,同时验证了该算法的可行性和有效性。     

基于遗传算法的MVB周期调度表优化

提出一种基于遗传算法的多功能车辆总线（MVB）周期信息实时调度算法. 先根据IEC61375 1国际标准确定约束条件和优化目标, 再以MVB周期信息群体为操作对象, 通过调整调度表的宽度和梯度等参数, 获得优化调度表, 以解决现有调度算法在数据传输能力和总线利用 率方面存在的不足. 仿真实验表明, 该算法相比其他算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果, 并提高了总线利用率.     

一种改进型遗传算法的网格工作流调度研究

用有向无环图表示的网格工作流调度问题是一种典型的NP-完全问题,因而,有效的调度算法是必不可少的。为解决这一问题,提出了一种改进型的遗传算法。运用适应度差的染色体与最优个体进行二级优先杂交和变异,不仅保障了种群的多样性,也提高了种群的收敛速度。采用Gridsim工具进行模拟后,证实该算法较标准的遗传算法更适用、更有效。     

多品种装配顺序的一种改进遗传算法

多品种装配顺序的安排问题属于旅行商问题（TSP）,具有NP计算复杂性,针对该问题,以工艺辅助时间需求为优化目标,对遗传算法的边重组交叉算子（ER）作了改进．将基因的邻接关系分为左邻接关系和右邻接关系,通过抛弃基因的左邻接关系,将ER改进为右边重组算子（R—ER）,仿真表明改进后的遗传算法寻优能力更强、收敛性更佳．     

改进的多队列VC调度算法模型

在分析VC(Virtual Clock)和GPS/PGPS(Generalized Processor Sharing/Pcket-by-packet Generalized Processor Sharing)分组调度算法的优点和缺点的基础上,提出了一种结合GPS调度算法特性的改进VC调度算法模型--多队列VC调度算法MQVC(Multi-Queued Virtual Clock).阐述了MQVC的设计目标、改进措施,并给出了MQVC算法模型和算法描述,通过定理和引理证明了该模型与单队列VC和PGPS调度算法模型相比,分组排序复杂度由原来O(mnlog(mn))降为O(mlogm),使实现复杂度、系统调度性能和包丢失等方面均有明显改善.     

基于遗传算法的主生产计划优化模型

文章针对生产与销售多种产品且每个产品具有多级装配结构的典型离散型生产制造企业,研究了其主生产计划调度优化问题;以全生命周期中生产与库存费用最小为目标,通过引入提前和拖期惩罚费用因子,建立了加工能力受限情况下的主生产计划优化数学模型;将遗传算法和启发式方法相结合,提出了一种新型的企业资源计划的主生产计划优化的求解策略;对典型实例进行仿真,并对求解性能进行了比较,结果表明该算法模型是有效和可行的。     

Genetic-fuzzy HEV control strategy based on driving cycle recognition

A genetic-fuzzy HEV control strategy based on driving cycle recognition (DCR) was built. Six driving cycles were selected to represent different traffic conditions e.g. freeway, urban, suburb. A neural algorithm was used for traffic condition recognition based on ten parameters of each driving cycle. The DCR was utilized for optimization of the HEV control parameters using a genetic-fuzzy approach. A fuzzy logic controller (FLC) was designed to be intelligent to manage the engine to work in the vicinity of its optimal condition. The fuzzy membership function parameters were optimized using the genetic algorithm (GA) for each driving cycle. The result is that the DCR_fuzzy controller can reduce the fuel consumption by 1.9%, higher than only CYC_HWFET optimized fuzzy (0.2%) or CYC_WVUSUB optimized fuzzy (0.7%). The DCR_fuzzy method can get the better result than only optimizing one cycle on the complex real traffic conditions.     

改进遗传算法求解柔性job-shop调度问题

本文提出了一种改进遗传算法用于求解柔性作业调度问题(FJSP).针对工序在不同的机器上加工的差异性,我们提出了用能力系数来表征机器的加工能力,不仅可以简化处理而且也较为符合实际情况.该改进算法通过轮换的方法,将加工任务分配到不同的并行机器上去执行,有利于机器的负载平衡.同时,在方法的实现过程中,利用面向对象的思想,将问题进行抽象,用不同的类封装车间,机器和工序信息,这不仅符合现代编程风格,简化编程,也有利于系统的扩展和重构.仿真结果表明,不仅整个加工过程的执行时间得到了优化,而且各类机器完成的操作数相同,使用的时间也较为平均,达到了设计目标.同时该方法的计算速度也较快,适用于较大规模作业车间调度问题的求解.