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基于Agent的混合流水车间动态调度系统

计算机应用 2017年第10期37卷 2991-2998页

作者：王芊博张文新王柏琳吴子轩北京科技大学东凌经济管理学院北京100083 钢铁生产制造执行系统技术教育部工程研究中心北京100083

针对敏捷制造调度环境的不确定性、动态性以及混合流水车间(HFS)调度问题的特点,设计了一种基于多Agent的混合流水车间动态调度系统,系统由管理Agent、策略Agent、工件Agent和机器Agent构成。首先提出一种针对混合流水车间环境的插值排... 详细信息

针对敏捷制造调度环境的不确定性、动态性以及混合流水车间(HFS)调度问题的特点,设计了一种基于多Agent的混合流水车间动态调度系统,系统由管理Agent、策略Agent、工件Agent和机器Agent构成。首先提出一种针对混合流水车间环境的插值排序(HIS)算法并集成于策略Agent中,该算法适用于静态调度和多种动态事件下的动态调度。然后,设计了各类Agent间的协调机制,在生产过程中所有Agent根据各自的行为逻辑独立工作并互相协调。在发生动态事件时,策略Agent调用HIS算法根据当前车间状态产生工件序列,随后各Agent根据生成的序列继续进行协调直到完成生产。最后进行了发生机器故障、订单插入情况下的重调度以及在线调度等动态调度的实例仿真,结果表明对于这些问题,HIS算法的求解效果均优于调度规则,特别是在故障重调度中,HIS算法重调度前后的Makespan一致度达97.6%,说明系统能够灵活和有效地处理混合流水车间动态调度问题。

关键词：混合流水车间多Agent 在线调度机器故障订单插入

基于负荷平衡的电动汽车模糊多目标充电调度算法

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计算机应用 2021年第4期41卷 1192-1198页

作者：周美玲陈淮莉上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

居民小区电动汽车(EV)的单相充电方式导致配电网出现三相不平衡和负荷峰谷差问题,因此提出基于负荷平衡的EV模糊多目标充电调度策略。基于三相网络,将总延迟时间和充电平衡作为目标函数,考虑三相不平衡度和负荷峰谷差等约束,建立静态和... 详细信息

居民小区电动汽车(EV)的单相充电方式导致配电网出现三相不平衡和负荷峰谷差问题,因此提出基于负荷平衡的EV模糊多目标充电调度策略。基于三相网络,将总延迟时间和充电平衡作为目标函数,考虑三相不平衡度和负荷峰谷差等约束,建立静态和在线调度问题下EV充电调度模型。采用改进非支配排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行多目标求解,通过设计交叉算子、自适应调整变异概率和局部优化等来优化结果。通过设置一定容量的外部档案和拥挤距离判定来获得Pareto最优前沿,并用模糊隶属度方法得到折中最优解。最后,通过算例分析可同时活动充电点和三相不平衡度的不同取值对优化结果的影响,并与无序充电进行比较,验证了所提模型和策略的有效性。

关键词：三相不平衡在线调度帕累托最优前沿电动汽车遗传算法模糊隶属度

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化工批处理过程动态调度

系统工程 2000年第1期18卷 1-7页

作者：李慧芳李人厚西安交通大学系统工程研究

通过对现有的动态调度方法进行分析与评价，阐述了近年来该领域取得的进展和存在的问题，提出了动态调度的发展趋向，是将现有的调度方法与智能方法相结合，并融合交互调度、鲁棒调度等诸多先进调度技术的集成化方法。

关键词：化工批处理过程在线调度重调度

一种解决集装箱港口拖车调度的混合策略(英文)

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运筹学学报 2009年第3期13卷 10-22页

作者：陶经辉蔡寒张晓萍南京财经大学南京江苏210046 清华大学深圳研究生院深圳广东518055

集装箱码头作为集装箱船舶与其它运输节点之间的枢纽,在不断增长的全球贸易中起着极其重要的作用.由于多种因素影响着集装箱码头的服务效率,从而使其成为了商界和学术界研究的热点.本文针对集装箱码头中的拖车调度问题,对于当某辆拖车... 详细信息

集装箱码头作为集装箱船舶与其它运输节点之间的枢纽,在不断增长的全球贸易中起着极其重要的作用.由于多种因素影响着集装箱码头的服务效率,从而使其成为了商界和学术界研究的热点.本文针对集装箱码头中的拖车调度问题,对于当某辆拖车完成一项作业任务后,如何去寻找下一个装卸任务的问题,提出了一个多因素的在线调度策略,该策略在针对我国大多数港口的现有布局和信息现状的基础上,综合考虑了拖车空驶和距离平衡多种因素,建立了综合评价函数,并应用评价搜索和离散事件仿真方法对评价函数进行了优化计算.在相关理论分析基础上,通过比较本文的调度策略和港口传统调度策略,我们认为本文的调度策略在缩短船舶停留时间和减少拖车空驶上具有十分明显的效果.

关键词：运筹学集装箱码头在线调度离散事件仿真评价搜索

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网格市场中基于成本计算的任务调度研究

中国科学院研究生院学报 2008年第3期25卷 379-385页

作者：刘晓茜杨寿保郭磊涛申凯中国科学技术大学计算机科学与技术系合肥230026

现有网格环境中,在线调度策略主要着眼于资源的分配管理,往往以满足用户的各种资源请求为目的,而对于服务方关注不够.为增大服务方的收益,鼓励节点主动提供服务贡献资源,提出网格计算市场中基于成本计算的任务调度策略,根据用户提交任... 详细信息

现有网格环境中,在线调度策略主要着眼于资源的分配管理,往往以满足用户的各种资源请求为目的,而对于服务方关注不够.为增大服务方的收益,鼓励节点主动提供服务贡献资源,提出网格计算市场中基于成本计算的任务调度策略,根据用户提交任务的相关信息,计算接受任务的沉没成本和机会成本以决定是否接受任务,使得资源提供者和资源请求者都实现自身的经济目标,促使市场向健康稳定的方向发展.实验数据表明,该调度策略降低了服务方的成本,提高了服务方的收益,可以更有效的促使节点主动贡献自己的资源.

关键词：计算市场在线调度沉没成本机会成本收益

面向供应不确定场景的共享车位调度系统研究与实现

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面向供应不确定场景的共享车位调度系统研究与实现

作者：朱鑫东南大学

学位级别：硕士

随着城市中私家车数量的迅速增长,对汽车驾驶员来说,找到一个就近的可用停车位也变得越来越困难和麻烦,该问题在停车需求高峰期时尤为明显。近些年来,有关共享经济服务的内容层出不穷。作为一种新型共享经济模式,共享私家车位的方案具... 详细信息

随着城市中私家车数量的迅速增长,对汽车驾驶员来说,找到一个就近的可用停车位也变得越来越困难和麻烦,该问题在停车需求高峰期时尤为明显。近些年来,有关共享经济服务的内容层出不穷。作为一种新型共享经济模式,共享私家车位的方案具有缓解停车难问题、充分利用城市停车资源的潜力。但是在现实中,由于驾驶员的停车需求和车位的共享供给这两个方面都有很大的不确定性,双重的不确定性为实现车位的有效共享带来了巨大的挑战。基于物联网技术,现在停车场大都采用记录车辆的细粒度停车数据的方式来实现计费。本文将使用这些细粒度的停车数据,结合可用的私家停车位与有临时停车需求的司机,从而达到共享私家车位的目的。具体来说,本文提出了WParking系统,一个可以实现双赢的合同车位共享系统。它包括两个关键部分:(i)车位空闲时长预测模型,该模型可以预测一个停车位的可用时段?(ii)车位共享模型,该模型可以在需求和供给都不确定的场景,安排临时停车司机使用这些可用停车位,并能够提供性能约束保证。此外,本文使用了武汉市368个停车场共计14704个停车位的7个月的真实停车数据评估了系统的性能。大量实验结果表明,本文提出的WParking系统实现了90%以上的停车时间预测准确率,并且将合同车位的平均利用率提高了50%以上。

关键词：停车位共享供应不确定性需求不确定性用户行为预测在线调度

扰动环境下作业车间多阶段自适应调度方法研究

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同方学位论文库

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扰动环境下作业车间多阶段自适应调度方法研究

作者：杨培培新疆大学

学位级别：硕士

当今机加工企业普遍面临的问题是订单需求多属于中小批量,车间的调度是企业竞争力关键一环。以典型的作业车间为研究对象,实际生产过程处于扰动环境中,面临众多随机的、不确定的扰动事件,比如紧急插单、机器故障、交货期变化等,高频扰... 详细信息

当今机加工企业普遍面临的问题是订单需求多属于中小批量,车间的调度是企业竞争力关键一环。以典型的作业车间为研究对象,实际生产过程处于扰动环境中,面临众多随机的、不确定的扰动事件,比如紧急插单、机器故障、交货期变化等,高频扰动会严重干扰机加工车间的稳健作业,这对生产调度管理提出了更高的要求。合理的调度方案可更好地指导生产,可以为企业提供好的参考方案,优化车间综合生产能力,提升整体效益。因此本文根据扰动环境下的各个因素影响进行作业车间调度决策,实现扰动环境下的稳健作业,主要研究内容:首先,对生产调度扰动和面临扰动的应对策略现状进行总体分析,然后主要对生产过程面临的扰动进行分类并分析给生产带来的影响,确定将扰动加工时间指标作为评估生产调度系统在扰动环境下的扰动指示器,并运用效用理论进行量化描述,将扰动影响程度进行等级划分,据此制定基于加工时间的多阶段自适应调度策略技术路线,即结合时间缓冲方法的预调度策略和考虑加工时间偏离度评估的在线调度策略,为接下来的两章提供了理论背景知识与技术研究路线。其次,在结合时间缓冲方法的预调度策略技术路线基础上,以使得鲁棒性最大化为目标函数,根据作业车间特点与相关约束条件建立基于遗传禁忌算法的预调度模型,采用在加工活动之前插入时间缓冲的调度策略,结合加工开始时间及期望工期经计算得出缓冲时间的大小。设计专门的遗传与禁忌搜索混合的算法求解,最后以某企业作业车间的实例数据进行实验仿真。最后,针对加工时间扰动进一步研究作业车间在线调度问题,与上述研究不同的是此处调度发生在生产进程中,基于改进蚁群算法建立在线调度模型。设计加工时间偏差容忍度过滤冗余调度,采用事件与周期混合驱动机制制定自动触发的滚动策略。从实验仿真出发确定偏差容忍度值和最佳周期驱动的滚动窗口步长,重新定义蚂蚁算法的状态转移规则进而求解,然后与基本遗传算法和标准遗传算法求解结果进行对比,实验证明在线调度方案的可行性,结果显示该算法计算时间较短,计算所得结果质量较优。

关键词：作业车间扰动环境效用理论预调度在线调度

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同方学位论文库

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开放网络下资源管理机制的研究

开放网络下资源管理机制的研究

作者：胡玲玲中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着计算机网络和通信技术的飞速发展,网络环境已经从早期相对静态的、面向特定组织和用户群体的封闭网络,转变为可公共访问的、面向大量动态用户的开放网络。开放网络促进了网络实体间的相互协作与资源共享,如何有效管理广域的、开放... 详细信息

随着计算机网络和通信技术的飞速发展,网络环境已经从早期相对静态的、面向特定组织和用户群体的封闭网络,转变为可公共访问的、面向大量动态用户的开放网络。开放网络促进了网络实体间的相互协作与资源共享,如何有效管理广域的、开放的、动态的、异构的、自治的网络资源是开放网络技术研究的热点问题。资源管理是开放网络的核心组件,开放网络资源管理的研究主要有两方面的难点:一是如何满足网络应用的功能需求,即资源管理要能够实现资源共享的功能,调度满足用户作业需求的各种资源,增强网络可用性;二是如何满足网络应用的安全需求,即资源管理要提高系统对Sybil攻击(女巫攻击)等恶意结点破坏的防御能力,增强网络可靠性。本文围绕开放网络资源管理中功能需求和安全需求问题,开展了以下研究工作:1.分析研究背景,包括开放网络的概念、特征以及应用,阐述了网格系统和P2P系统这两个开放网络的典型代表,并分析了二者间的区别与联系。2.阐述了开放网络环境下的资源管理机制。总结了开放网络环境下资源的特点以及资源管理模块的功能和分类,讨论了开放网络资源管理功能性和安全性方面存在的问题。3.从用户需求出发,解决网格任务调度中多个性能目标情况下QoS度量问题。提出一种多维QoS的度量方法,在此基础上,提出了提供QoS支持的网格在线调度算法。模拟实验的结果证明,该调度算法相比传统调度算法,能够充分考虑用户多方面偏好,更全面的适应用户需求和系统需求。4.从资源的可信性出发,提出一种激励诚实汇报的资源交易模型,激励理性用户趋向诚实的汇报,并基于汇报评估资源服务可信度,引导用户进行合理的资源选择。模拟试验表明,该模型可以有效规范网格交易市场,减少交易风险。5.为了减少Sybil攻击对于P2P系统的影响,利用P2P的小世界特性,通过引入虚拟节点,依据最短增广路径算法寻找系统中的Sybil攻击团体,有效地降低了Sybil攻击节点在整个系统中的百分比。

关键词：开放网络资源管理 QoS 在线调度诚实汇报交易模型 Sybil攻击

云机器人平台下面向服务质量的任务调度策略研究

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云机器人平台下面向服务质量的任务调度策略研究

作者：张维冬山东大学

学位级别：硕士

随着云计算技术的快速发展,云机器人已成为家庭服务机器人的重点研究方向之一。机器人在任务执行过程中,根据用户需要会向云端发送多种任务请求;在多机共存环境下,多个机器人也会在同一时间段向云端发送不同的请求。因此,如何实时、高... 详细信息

随着云计算技术的快速发展,云机器人已成为家庭服务机器人的重点研究方向之一。机器人在任务执行过程中,根据用户需要会向云端发送多种任务请求;在多机共存环境下,多个机器人也会在同一时间段向云端发送不同的请求。因此,如何实时、高效地对用户任务进行调度,是云机器人系统中亟待解决的核心问题,具有重要的理论意义和实际价值。本文针对山东大学服务机器人实验室环境的特点,搭建了一个小型的IaaS（Infrastructure as a Service）类云管理平台,实现了对一定量基础设施的管理与监控。其次深入研究了云环境中的任务调度问题,针对批模式和在线模式分别设计了相应的调度策略。本文的工作主要可分为以下几个部分:（1）云管理平台CloudStack的搭建。随着实验室环境中基础设施数量的逐渐增多,为了实现统一管理与监控,本文选用了功能与界面都相对友好、安装难易程度可接受且开源的CloudStack为基本框架,完成了小型IaaS类私有云平台的搭建。其中,一台物理机充当管理节点并配置了 MySQL数据库、开启了 NFS（Network File System）服务作为主存储使用,另一台作为KVM（Kernel-based VirtualMachine）宿主机使用。管理节点统一处理用户请求,借助MySQL记录系统中的各类信息并监控计算节点、存储和VM（Virtual Machine）等的状态,帮助管理员和用户了解当前整个系统中各部分的运行情况,方便应对突发状况。计算节点从管理节点处获得相关信息并最终完成用户请求。功能测试表明:该系统运行正常且可以顺利完成相应功能,为来访用户提供计算与存储资源。（2）研究云环境中任务的批调度模式并设计相应的调度策略。针对云环境中的大量用户任务,提出了一种面向服务质量的静态多任务混合调度算法。该算法考虑了任务在不同资源节点上的执行差异,将该差异与自定义的优先级相结合得到任务权重。具体执行过程中,以任务权重由高到低形成分配顺序,并结合贪婪算法的基本思想来避免负载失衡。仿真结果表明,该算法能够处理实际云环境中任务多且复杂的情况,可有效提高云机器人系统的系统性能与服务质量。（3）研究云环境中任务的在线调度模式并设计相应的调度算法。针对云环境中用户任务到达的不确定性,提出了一种面向服务质量的动态改进蚁群算法。该算法以任务的动态到达为基础,以任务的到达时间及各任务对资源的需求量来衡量优先级的高低;在任务分配过程中,又综合考虑了节点固有执行能力、当前负载情况等多种因素。仿真结果表明该算法能够适应动态的云计算环境,在顺利完成用户任务的前提下明显提高了负载均衡能力和服务质量。

关键词：云机器人云管理平台任务调度批调度在线调度服务质量