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不确定条件下车间动态重调度优化方法

机械工程学报 2009年第10期45卷 137-142页

作者：刘明周单晖蒋增强葛茂根扈静张铭鑫合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

分析车间生产环境复杂、多变以及生产过程中各种随机扰动所导致的不确定性问题,将扰动分为显性扰动和隐性扰动两类。分别采用主动和被动触发式重调度驱动规则,对各种扰动进行响应,并通过建立重调度优化集,结合滚动时域优化方法,对大规... 详细信息

分析车间生产环境复杂、多变以及生产过程中各种随机扰动所导致的不确定性问题,将扰动分为显性扰动和隐性扰动两类。分别采用主动和被动触发式重调度驱动规则,对各种扰动进行响应,并通过建立重调度优化集,结合滚动时域优化方法,对大规模动态重调度优化问题进行了简化。提出重调度优化集内待加工工件的选取规则,以减少工序间机器空闲时间。最后提出混合粒子群调度优化算法,对优化集内待加工工件进行智能优化调度,并采用该算法结合具体的仿真实例验证了该动态随机重调度优化方法的有效性。

关键词：动态重调度重调度驱动规则工件选取规则混合粒子群算法

电炉炼钢—连铸生产调度与动态重调度的优化与研究

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电炉炼钢—连铸生产调度与动态重调度的优化与研究

作者：谢启宇安徽工业大学

学位级别：硕士

电炉炼钢-连铸生产的特点是短流程、多工序、高能耗，安排生产调度方案是特钢厂组织生产活动的核心。随着国家的产业结构转型，针对高耗能产业的调控政策日趋深入，特钢行业的竞争变得日趋激烈，其核心竞争力在于有效组织多品种小批量... 详细信息

电炉炼钢-连铸生产的特点是短流程、多工序、高能耗，安排生产调度方案是特钢厂组织生产活动的核心。随着国家的产业结构转型，针对高耗能产业的调控政策日趋深入，特钢行业的竞争变得日趋激烈，其核心竞争力在于有效组织多品种小批量的产品生产、严格控制产品品质和准时交货期。因此有必要优化电炉炼钢-连铸的生产调度方案，以减少资源和能源消耗，降低产品成本，实现高效的生产管理。电炉炼钢-连铸生产调度问题是NP难题，电炉炼钢-连铸有其特殊的工艺流程，相比传统的转炉炼钢，电炉炼钢-连铸在冶炼钢种上更加丰富，在生产工艺路径上变化较大，其生产过程相对转炉的流程网络图更加复杂。近年来的研究结果在理论和方法方面已取得较大进展。但由于钢铁生产中存在的多条件约束以及不确定性的生产扰动的影响，导致生产调度方案与实际生产过程之间存在较大的差距。因此，研究这类混合流程下生产调度方案的优化方法是非常重要的。本文以电炉炼钢-连铸生产调度方案的制定问题作为研究对象，提出了求解电炉炼钢-连铸下不同工艺路径、多并行机和生产扰动条件的实时生产的炼钢生产调度算法，以制定出符合实际的有效的生产调度方案。首先描述了电炉炼钢-连铸下不同工艺路径的生产流程;建立以连铸机“连浇”生产等为约束条件，以最小化总完工时间为目标函数的电炉炼钢-连铸生产调度数学模型;设计了基于改进的随机键的实数矩阵编码和基因分区交叉变异操作的遗传算法。同时，为解决电炉炼钢-连铸生产调度中生产扰动时的动态重调度问题，提出了基于生产扰动分类的二阶段遗传算法，先通过调度策略安排正在生产的炉次，再根据更新后的炉次浇次计划，利用遗传算法重新生成生产调度方案。通过仿真结果表明，本研究在理论上有所突破，在实际生产应用上具有指导意义。

关键词：电炉炼钢-连铸生产调度遗传算法动态重调度

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基于自适应遗传算法的车辆动态重调度

现代计算机 2009年第3期15卷 14-16页

作者：谢燕琴熊桂喜北京航空航天大学计算机学院网络技术北京市重点实验室北京100091 北京航空航天大学计算机学院北京100191

在充分分析快速公交(BRT)系统具有封闭车道、站台售检票、完善的智能系统等特点的基础上,研究动态重调度中对原计划发车频率的优化问题,建立发车频率优化模型。根据BRT的特点,提出采用自适应遗传算法解决对发车间隔的计算。结果表明,该... 详细信息

在充分分析快速公交(BRT)系统具有封闭车道、站台售检票、完善的智能系统等特点的基础上,研究动态重调度中对原计划发车频率的优化问题,建立发车频率优化模型。根据BRT的特点,提出采用自适应遗传算法解决对发车间隔的计算。结果表明,该优化方法能有效增加乘客候车满意度和乘车舒适度。

关键词：动态重调度发车频率优化自适应遗传算法

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机场加油车调度问题研究

机场加油车调度问题研究

作者：王钰元天津理工大学

学位级别：硕士

随着社会的进步和国民经济的不断发展,我国的民航事业近几年发展迅速,为了将机场资源高效的调动起来,并提高航班的准点率,需要对机场的各种资源进行合理的运作管理与调度。加油车是机场重要的地面保障资源,对其合理的调度,可以有效提高... 详细信息

随着社会的进步和国民经济的不断发展,我国的民航事业近几年发展迅速,为了将机场资源高效的调动起来,并提高航班的准点率,需要对机场的各种资源进行合理的运作管理与调度。加油车是机场重要的地面保障资源,对其合理的调度,可以有效提高航班的准点率,减少航班的延误。由于机场的各种信息是动态变化的,单纯的只考虑静态环境下的调度并不能很好地适应现实中的实际情况,因此需要在发生扰动事件后及时的规划调度。然而,目前对于机场地面保障资源调度的研究大部分着重静态调度问题,因此,本文在对带时间窗的机场加油车静态调度问题研究的基础上,进一步开展了发生扰动事件后的加油车重调度问题,具体研究内容及成果如下:采用改进粒子群算法求解机场罐式加油车静态调度问题。通过分析机场加油车的服务流程,建立最小化加油车的行驶距离、最小化延误时间和最小化加油车的数量的多目标优化模型,采用非线性递减惯性权重策略来改进粒子群算法,在满足多种约束条件下求解带时间窗的机场加油车调度问题。通过仿真计算实验,并与节约算法和遗传算法进行对比,证明采用改进粒子群算法在求解机场加油车调度问题上的有效性和优越性。采用两阶段算法求解发生扰动事件后的加油车重调度问题。为了应对实际机场运行中的动态扰动情况,进一步研究当发生扰动事件后及时调整调度方案问题。在之前建立的模型的基础上将扰动因素加入约束条件进行改进,采用两阶段算法求解重调度问题,首先利用之前改进的粒子群算法求解静态调度的预优化路径,采用任务分配算法将预优化路线分配给加油车,然后设计递归搜索启发式算法进行动态重调度,从而获得最终的调度路径。在MATLAB工具上实现设计的递归搜索算法并进行仿真计算实验,求得了新的车辆路径方案。

关键词：带时间窗的车辆路径问题机场罐式加油车静态调度动态重调度两阶段

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面向区域集聚的动态协同配铝调度研究

面向区域集聚的动态协同配铝调度研究

作者：杨慧兰州理工大学

学位级别：硕士

在电解铝的工业生产过程中,电解槽由于受高温及外部环境影响,内部反应复杂,电解析出的铝液杂质成分含量各异,导致配铝调度困难。配铝调度工艺不仅涉及电解槽内铝液的合包配比,还包括天车操控、抬包重量、工区划分等约束条件,是一个多约... 详细信息

在电解铝的工业生产过程中,电解槽由于受高温及外部环境影响,内部反应复杂,电解析出的铝液杂质成分含量各异,导致配铝调度困难。配铝调度工艺不仅涉及电解槽内铝液的合包配比,还包括天车操控、抬包重量、工区划分等约束条件,是一个多约束下的复杂组合优化问题,目前,配铝主要采用配比标准牌号铝液的方法,随着市场环境的变化,下游企业围绕着上游电解铝企业建立工厂,形成了区域集聚协同制造生产模式,配铝将面临多企业、多成分牌号调度的新要求,传统配铝计算方法难以适用。针对于此,本文面向区域集聚生产模式下的电解铝配铝调度问题,提出了一种动态协同配铝调度优化计算方法。首先,考虑下游企业不同的熔铸生产模式以及对铝液产品的多样性需求,以天车行驶路径最短为优化目标对配铝调度问题进行建模,得到了基于多牌号、多生产模式的协同配铝调度数学模型,然后采用免疫克隆选择算法完成配铝优化计算,为实现原铝铝液的高效利用,针对剩余的兜底铝液通过二次优化配比AL99.7标准牌号的铝液。其次,考虑在面向电解铝区域集聚的生产模式下,配铝过程中容易发生不确定异常事件影响调度执行,采用基于事件驱动的重调度策略结合免疫克隆选择算法进行了重调度配铝优化计算。考虑调度效率和稳定性建立了基于天车行驶路径和延迟度的多目标协同配铝动态调度模型,并将扰动事件分为电解槽出铝故障和下游企业订单取消,根据两类动态事件的特点分别设计重调度策略。最后,本文设计并开发了动态协同配铝调度系统,通过实际数据完成了大量计算,结果证明了本文研究方法及系统的有效性。

关键词：电解铝协同配铝配铝调度动态重调度免疫克隆选择算法

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考虑闲时对地遥感卫星的天基观测补网规划

空间碎片研究 2022年第4期22卷 27-34页

作者：杨元祝开建侯重远郭伟娜常羽彤王志亮胡思才王蔚东中国西安卫星测控中心西安710043 中国人民解放军63768部队西安710600

针对天基观测资源不足问题,考虑一类对地遥感卫星具备空间目标观测能力,给出卫星资源空闲窗口、成像活动时间和卫星工况三类观测约束。在分析任务最大完成率、原方案最小变动率和最早任务结束时间的基础上,提出了基于时间约束的天基观... 详细信息

针对天基观测资源不足问题,考虑一类对地遥感卫星具备空间目标观测能力,给出卫星资源空闲窗口、成像活动时间和卫星工况三类观测约束。在分析任务最大完成率、原方案最小变动率和最早任务结束时间的基础上,提出了基于时间约束的天基观测补网规划模型和算法。该算法将遗传算法和吱呀轮算法有效融合,形成两种算法优势互补。仿真算例不仅说明了增加可观测资源数量对完成天基观测任务是有效的,也验证了遗传与吱呀轮组合算法能提高补网规划问题的求解质量和速度。研究结果表明一类对地遥感卫星在空闲时段加入天基观测补网的可行性,有利于天基观测动态调度的重用性和稳定性。

关键词：天基观测补网规划遥感卫星多目标优化动态重调度

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面向装配作业车间的调度优化研究

面向装配作业车间的调度优化研究

作者：刘晓雨东南大学

学位级别：硕士

本文以某编织设备产品的装配作业车间生产调度问题为研究对象,分别从静态和动态两个方面对装配作业车间调度问题（AJSSP）进行优化研究,并以某编织设备产品实际装配车间的生产数据为依据进行了案例分析和数值实验,验证了方法的可行性和... 详细信息

本文以某编织设备产品的装配作业车间生产调度问题为研究对象,分别从静态和动态两个方面对装配作业车间调度问题（AJSSP）进行优化研究,并以某编织设备产品实际装配车间的生产数据为依据进行了案例分析和数值实验,验证了方法的可行性和有效性。对某编织设备产品装配车间进行了为期四个月的现场调研,了解到企业生产调度方面主要面临的问题是订单交货期延迟的问题,以此对企业调度优化的需求进行分析,从而得出本研究的主要优化目标为最小化任务的最大完工时间,从而提高企业生产效率,降低订单延期带来的损失。在确定目标的基础上,对车间生产的资源数据、产品结构信息以及工序的工时数据进行收集和整理,用于调度方法的案例分析研究。（1）对装配作业车间生产的静态调度进行优化研究。建立AJSSP数学模型,将离散粒子群算法（DPSO）和改进粒子群算法（IPSO）分别应用于装配作业车间静态调度模型中进行求解,并以某编织设备产品装配作业车间为例进行案例研究。案例分析不仅验证了两种算法在求解AJSSP时的可行性,而且对算法的参数设置组合以及不同方法的应用效果进行比较分析,得出当粒子种群规模设置为25,惯性因子设置为0.25时求解AJSSP的效果最佳,而且IPSO算法不仅在最优化目标函数方面的性能优于DPSO算法,在平衡机器负载方面的效果也优于DPSO算法。（2）在静态调度方案优化研究的基础上,本文考虑到了动态事件扰动对原调度方案的影响。以最小化任务的最大完工时间和保证稳定性为目标,为两个目标设置一定的权重系数,然后对两个目标函数进行线性加权处理,最终通过IPSO算法求解重调度方案。设计案例进行装配作业车间多目标动态重调度案例分析,验证了多目标动态重调度策略的可行性。通过数值实验,对不同线性权重系数组合进行求解效果的比较分析,得出更加适用于该研究中多目标动态重调度的目标权重系数组合。

关键词：装配作业车间某编织设备产品静态调度动态重调度 DPSO算法 IPSO算法

基于CHARTER机制的减灾卫星调度问题研究

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国防科技大学学报 2010年第5期32卷 166-172页

作者：刘晓路陈盈果李菊芳陈英武国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

针对CHARTER机制下的减灾卫星(主要为成像卫星)调度问题进行了研究,介绍了CHARTER机制的工作流程,指出CHARTER机制下的减灾卫星调度实质上是一个针对区域目标的重调度问题。在此基础上提出一种改进的区域目标划分算法,并提出基于启发式... 详细信息

针对CHARTER机制下的减灾卫星(主要为成像卫星)调度问题进行了研究,介绍了CHARTER机制的工作流程,指出CHARTER机制下的减灾卫星调度实质上是一个针对区域目标的重调度问题。在此基础上提出一种改进的区域目标划分算法,并提出基于启发式规则的动态卫星重调度算法,最后通过应用实例证明了所提算法的正确性和有效性。

关键词：空间和重大灾害国际宪章区域划分启发式规则动态重调度

Holon架构下带顺序相关生产准备时间的调度研究

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Holon架构下带顺序相关生产准备时间的调度研究

作者：陈明浙江工业大学

学位级别：硕士

为解决带顺序相关准备时间的车间作业（Jobshop Scheduling With Sequence Dependent Setup Time,JSSDST）动态调度问题,开展了Holon架构下带顺序相关准备时间的车间作业调度问题研究,包括Holon制造系统体系及其控制体系建立、合同网协... 详细信息

为解决带顺序相关准备时间的车间作业（Jobshop Scheduling With Sequence Dependent Setup Time,JSSDST）动态调度问题,开展了Holon架构下带顺序相关准备时间的车间作业调度问题研究,包括Holon制造系统体系及其控制体系建立、合同网协议协商机制、JSSDST车间调度数学模型建立及适用于JSSDST调度问题的小生境混合微粒群算法设计、JSSDST车间的静态预调度及动态重调度等内容,主要研究工作如下:1.建立了Holon制造系统架构和HMS控制系统。结合经典的PROSA架构模型,拟将车间内各部分实体映射到Holon系统中,并最终归纳为5种Holon,分别为:资源Holon、产品Holon、订单Holon、监控Holon和辅助Holon。并详细分析了建立的HMS中各Holon间的控制协商关系。2.设计了调度Holon中适用于带顺序相关生产准备时间的车间作业调度（JSSDST）的小生境混合微粒群算法。3.构建了JSSDST预调度问题的数学模型,结合建立的HMS控制架构各Holon间的协作关系,给出了Holon架构下JSSDST预调度策略,并应用适用于JSSDST的小生境混合微粒群算法实现初始预调度方案。4.构建了JSSDST作业车间动态重调度模型。分析HMS中预调度执行过程中可能出现的生产扰动事件,并研究设计了基于扰动事件影响结果的动态重调度策略。围绕着何时做出（重调度）反应、如何反应（完全重调度、修补调度）、如何保证制造过程的稳定性等一系列问题,给出了HMS中基于动态调度策略的各Holon间协商机制。

关键词： Holon制造执行系统带顺序相关生产准备时间小生境混合微粒群动态重调度