基于遗传算法多目标优化的工程项目调度

在建设工程项目管理中,施工周期和项目成本的综合均衡管控是项目调度管理的最重要内容之一。然而,实际中两者的关系即相互关联又矛盾对立,任一目标的优化必然以弱化另一目标为代价。因此,工程项目调度管理问题是一类组合优化问题。为此本文提出了一种基于遗传算法的多目标优化建设项目调度模型。模型为项目管理者制定和评估工程完成最佳时间和成本最小化的的工程施工进度计划。计算模型主要分为三个模块：开发实用的建设项目进程调度模块;计算项目成本的管控模块;多目标搜索和识别项目时间和成本之间最优或接近最优解的权衡模块。最后,应用该模型分析了一个应用实例,并证明了模型的有效性,为项目管理者提供理论参考。     

基于两级分解和GRU-AT网络的短时交通流预测模型

为提升城市道路短时交通流预测准确性,提出了一种基于小波分解(wavelet decomposition,WD)、变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和融合注意力机制(attention ,AT)的门控循环单元(gated recurrent units,GRU)网络的短时交通流预测模型。首先采用WD算法将原始交通流数据分解重构成低频分量和高频分量;然后将各高频分量累加,利用VMD算法将其分解为多个本征模态函数(intrinsic mode functions,IMF)分量;最后通过建立GRU-AT模型,提高模型对交通流重要特征信息提取的能力,分别预测算法分解后的交通流分量,将各个分量预测的最优结果进行聚合后获得最终的交通流预测结果。以国内外道路交通流数据为基础进行实例验证,结果表明,WD+VMD+GRU-AT模型的均方误差的平方根、平均绝对误差均小于长短时记忆(long short-term memory,LSTM)网络模型、 GRU、WD+GRU、WD+VMD+GRU,提高了短时交通流预测结果的准确度和稳定性。     

Decentralized closed-loop identification and controller design for a kind of cascade processes

A new decentralized closcd-loop identification and predictive controller design method for a kind of cascade processes composed of several sub-processes is studied. This kind of cascade processcs has the characteristies of one-way connection. The process is divided into several two-input-two-output （TITO） sub-systems. The parameters of the first-order plus dead-time models for the transfer function matrices can be obtained using least squares method. Hence a distributed model predictive contn,ller is designed based on the coupling models of each sub-process. Simulation results on the temperature control of a reheating furnace are given to show the efficiency of the algorithm.     

基于流水作业的施工段排序方法

选择总工期最短的施工段施工次序是桥梁工程施工进度计划编制中的关键问题之一。通过对流水作业基本原理及方法的分析,提出了确定施工段最优施工次序的"最小间隔时间法"。结合工程实例,依据流水作业法的作图原则,给出了计算工序最小开工时间间隔、确定施工段最优次序的方法。结果表明,该方法可较方便地得出施工段的最优施工次序,所得的最优解有较高的可信度,是一种在不增加资源和额外投入的条件下有效缩短施工工期的新方法。     

Microsoft组件对象模型的形式化描述

基于组件的软件开发(CBD)是一种较为理想的软件开发方法,它根据组件标准,将独立开发的软件组件组合成应用.组件对象模型(COM)是目前最为流行的实现级组件软件协议,它是Microsoft关于如何建立组件和如何根据组件构造应用的一个规范,1995年公布的COM规格说明详细地定义了建立和使用COM组件应遵循的规则.然而该规格说明是非形式化的,这使得它缺乏逻辑的严密性,容易引起歧义.本文根据COM规格说明定义的规则,为其建立一个形式化的组件模型,模型反映了COM组件的本质,但省略了一些具体细节. 模型采用规格说明语言Z进行描述.     

分布式炼钢-连铸在线生产调度系统

分析了炼钢—连铸生产管理特点,给出分布式在线生产调度系统的总体结构,并描述了专家系统、启发式算法和人机交互相结合的生产调度计划集成化编制方法·现场实际运行表明：该系统可快速准确收集生产实绩数据,完成生产过程在线监视;编制出符合现场情况、满足工艺要求的高效生产调度计划·     

WiMAX WMN中基于扩展图的链路调度优化

链路调度是Wi MAX WMN设计中面临的关键问题.为了最大化网络吞吐量,建模了无干扰最优链路调度模型.针对单位时隙需求的链路集,提出一种Wi MAX WMN中的启发式链路调度算法.进一步,针对WMN中节点的中继特性,设计了基于节点与链路分解的扩展图模型.通过细化传输过程以增强时隙的空间复用性,能够满足链路单次与多次传输的统一调度需求.一系列仿真实验结果表明,所提出的链路调度算法能够有效减少网络调度周期,提高网络吞吐量.     

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．     

以可靠性为中心的多部件设备预防性维修策略的优化

基于以可靠性为中心的预防性维修计划对生产的重要性及其制定的复杂性,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法.该方法中的预防性维修分为更换、修理和保养;突发故障用小修处理.为减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并.运用马尔可夫决策过程理论,给出了不同维修方式转移概率的表达式,解决了预防性维修策略的组合优化问题.用VB程序仿真求解出了满足设备可靠性要求、且维修成本最小化的预防性维修计划.结果表明,相比对多个部件单独进行更换或修理,所提出方法节约了大量维修成本.     

A PSL Ontology-based Shop Floor Dynamical Scheduler Design

Due to the complex, uncertainty and dynamics in the modern manufacturing environment, a flexible and robust shop floor scheduler is essential to achieve the production goals. A design framework of a shop floor dynamical scheduler is presented in this paper. The workflow and function modules of the scheduler are discussed in detail. A multi-step adaptive scheduling strategy and a process specification language, which is an ontology-based representation of process plan, are utilized in the proposed scheduler. The scheduler acquires the dispatching rule from the knowledge base and uses the buildin on-line simulator to evaluate the obtained rule. These technologies enable the scheduler to improve its fine-tune ability and effectively transfer process information into other heterogeneous information systems in a shop floor. The effectiveness of the suggested structure will be demonstrated via its application in the scheduling system of a manufacturing enterprise.     

基于Petri网和GASA的双资源JSP动态优化调度

以带有控制器的Petri网为建模工具对柔性生产调度中的离散事件建模.该模型不仅能够反映柔性生产线上待加工产品的多条工艺加工路径及其资源约束,还可以对系统的设备维护、各种优先级等特性进行描述.利用遗传算法和模拟退火算法(GASA)获得调度结果,用于解决作业车间在机床、操作工人等生产资源制约条件下的动态优化调度.该调度以生产周期为目标,通过多种交叉、变异、概率更新、再分配策略等遗传和模拟退火操作,得到目标的最优或次优解;尤其重要的是该算法能够在扰动发生后迅速提供新的调度计划.对算法进行了仿真研究,结果表明该算法是可行、有效的.     

资源受限项目调度模型的施工进度管理

综合资源受限项目调度问题的研究和实际建设工程项目施工进度管理的需求,提出广义优先关系下的差分进化人工蜂群算法的资源受限项目调度模型.其中差分进化算法用于处理交叉变异问题,人工蜂群算法用于处理寻优过程的各阶段推进,并以广义优先关系串行调度产生方案获得的总工期作为适应度值确定优先级编码.根据实际工程项目的应用进一步提出由逆向反推计算关键路径、关键任务的资源及历时优化、非关键任务的资源均衡等组成的资源约束进度管理方法.在eclipse环境下用Java语言进行编程,快捷准确地获得进度和资源相关的资源约束进度计划、约束资源分布情况,以及资源与工期的优化方案.     

基于像元信息分解的城市绿地信息自动提取系统

 为了快速而有效地监测城市绿地的变化,建立了基于遥感和GIS的城市绿地自动识别系统。系统利用像元信息分解的方法,将城市环境下的像元信息分解为绿地、水体、土壤、水泥地等4种地物端元组份信息,求解绿地在混合像元中的丰度,并允许自由设定判定绿地像元的阈值,以便通过调整达到分离的最优分离结果。此外,系统也集成了绿地信息的空间分析以及统计分析识别等功能。最后,以深圳市罗湖区和福田区TM影像作为实验区,将系统自动提取的绿地面积和目视解译的结果进行对比,准确率达到98.7%。     

Construction Process Simulation and Safety Analysis Based on Building Information Model and 4D Technology

Time-dependent structure analysis theory has been proved to be more accurate and reliable compared to commonly used methods during construction. However, so far applications are limited to partial period and part of the structure because of immeasurable artificial intervention. Based on the building informa-tion model (BIM) and four-dimensional (4D) technology, this paper proposes an improves structure analysis method, which can generate structural geometry, resistance model, and loading conditions automatically by a close interlink of the schedule information, architectural model, and material properties. The method was applied to a safety analysis during a continuous and dynamic simulation of the entire construction process. The results show that the organic combination of the BIM, 4D technology, construction simulation, and safety analysis of time-dependent structures is feasible and practical. This research also lays a foundation for further researches on building lifecycle management by combining architectural design, structure analysis, and construction management.     

基于差分算法的装配式构件生产成本控制

为有效控制装配式构件生产成本,进而降低装配式建筑建造总成本,分析了预制构件生产特点,建立了以最小化生产成本为目标的预制构件生产调度优化模型,设计了求解该模型的改进差分进化算法。通过实例应用验证了模型可行性,并将其运行性能与遗传算法进行对比,验证了该算法有效性。由此可见,通过优化构件生产调度,可有效降低构件生产成本及建造总成本。     

热轧中板轧制变形规程的优化设计

研究热轧中板轧制变形规程的在线优化设计,包括轧制前的预计算以及轧制中的在线修正. 在轧制数学模型基础上,将轧制规程优化设计分为负荷分配道次和板形道次. 在板形道次,给出其线性规划数学模型,并利用单纯形算法求解,分析了不同约束集对最优规程的影响并进行了仿真,确定了最佳约束集. 轧制过程中利用实测数据进行模型自适应及规程在线修正. 经若干中板厂应用结果表明,该方法节约轧制时间且板形良好,异板差0.1 mm之内的命中率大于95%,成材率提高0.5%.     

手工装配作业下的一种调度策略与控制方法

针对某企业手工装配作业环境,认为生产控制系统的调度策略必须建立在人机互助的基础之上。在具体操作时,提出用Ｐｅｔｒｉ网规范装配工艺流程,基于关键工序点进行控制,即：１）按周期计划安排生产;２）按日进度计划用Ｐｅｔｒｉ网预测缺件;３）基于关键工序点的在制品控制;４）定期盈亏检查,从而达到对装配产品信息流的动态控制和科学管理。这些策略与方法来源于企业,适合中国国情,因而具有实用性和推广价值。     

混凝土结构高层设计中需控制的六个比值

在混凝土结构的高层设计中开始阶段,初步确定结构布置成了此阶段的重点,如何判断结构布置的合理及结构体系的经济性能也就成了关键所在；本文就混凝土高层设计中所需控制的六个参数作了简明的阐述。     

具有窗口交货期的单机E/T调度问题

工件完成时间与交货期差的绝对值加权和最小化单机调度是典型的E／T(Earliness／Tardiness)的调度模型，是NP-hard问题．然而，当工件权值与加工时间成正比时，LPT(Largest Processing Time)工件调度最优．本讨论了上述问题具有窗口交货期且工件权值与加工时间成正比的情形，结果表明LPT工件调度仍然最优．     

建筑陶瓷成型与烧成过程导热性能的研究

研究了彩釉砖成型与烧成过程中导热系数的变化。实验结果表明，在一定的工艺条件下，对于化学组成近似的彩釉砖坯体，其室温时导热系数随着成型压力和含湿量的增加而非线性地增大；在其烧成过程中导热系数随着温度的升高和气孔率的降低而增大，却随着玻璃相量的增加而减小；在烧结温度范围内随着气孔率出现最小值时，导热系数出现最大值。据此，导热性能的测试方法可作为优化烧成制度的一种新的实验手段。