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滚动时域下最小加工时间批调度与粒子群求解

计算机仿真 2021年第9期38卷 438-443页

作者：王宗光谢小青杨玉龙廖世龙兰州理工大学经济管理学院甘肃兰州730050 山东大学管理学院山东济南250100

实践生产中难以及时、全面掌握工件信息,现有静态全局调度也难以解决该情况下的批调度问题,提出时间驱动的滚动时域调度策略,在调度时域的滚动过程中逐步获取各工件信息。建立了滚动时域批调度数学模型,在加入局部惩罚函数的各调度时域... 详细信息

实践生产中难以及时、全面掌握工件信息,现有静态全局调度也难以解决该情况下的批调度问题,提出时间驱动的滚动时域调度策略,在调度时域的滚动过程中逐步获取各工件信息。建立了滚动时域批调度数学模型,在加入局部惩罚函数的各调度时域内,运用粒子群算法局部优化初始调度为先到先加工规则下的调度效果。通过仿真,与静态局部调度规则进行对比,验证了粒子群算法下滚动时域批调度模型的有效性和适用性,并指出调度周期较长的情况下,基于粒子群算法的批调度模型优化效果显著。

关键词：批调度粒子群优化滚动时域惩罚函数

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面向动态避障的智能汽车滚动时域路径规划

中国公路学报 2019年第1期32卷 162-172页

作者：陈虹申忱郭洪艳刘俊吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130025 吉林大学控制科学与工程系吉林长春130025

为解决城市低速条件下智能汽车在避障过程中的路径规划问题,提出面向动态避障的智能汽车滚动时域路径规划方法。首先,划分车道可行区域,利用3次拉格朗日插值法拟合车道边界,并根据"车-路"的相对位置关系将车道区域进一步划分为车道间区... 详细信息

为解决城市低速条件下智能汽车在避障过程中的路径规划问题,提出面向动态避障的智能汽车滚动时域路径规划方法。首先,划分车道可行区域,利用3次拉格朗日插值法拟合车道边界,并根据"车-路"的相对位置关系将车道区域进一步划分为车道间区域与车道内区域两部分。其次,以区域虚拟力场进行动态交通场景模拟,包括在障碍车周身沿车道方向的虚拟矩形区域斥力场,行驶目标位置的虚拟引力场和车道保持虚拟区域引力场3个部分,然后结合划分的车道区域确定各虚拟力场的作用区域。再次,建立主车动力学与运动学模型,障碍车运动学预测模型,把主车与障碍车无碰撞,主车行驶在车道内区域,趋向目标位置以及保证车辆稳定性作为优化目标,综合车辆模型的控制输入、状态变量等动力学约束条件,构建多目标的滚动时域控制器用于车辆避障路径规划,求解获得前轮转角作为控制量。最后,利用MATLAB和veDYNA软件对提出的路径规划控制系统分别在静态障碍和动态障碍工况下进行联合仿真。研究结果表明:该方法能够很好地解决躲避静态障碍和低速动态障碍车的问题,控制车辆驶向目标位置,并且在避障过程中满足车辆的动力学约束,同时又不会与道路边界发生碰撞,保证了车辆的安全性和稳定性。

关键词：汽车工程路径规划仿真模拟滚动时域智能车辆动态避障

带有丢包的分布式网络系统的滚动时域融合估计策略

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复杂系统与复杂性科学 2021年第3期18卷 75-79,87页

作者：范建明薛斌强青岛大学自动化学院山东青岛266071

针对具有随机丢包分布式网络系统的状态估计问题,提出了一种带有信息融合策略的滚动时域估计方法。系统中每个节点能够通过网络与相邻节点传输数据,并在丢包时利用零阶保持器采用上一时刻数据来补偿测量值。基于滚动优化原理,传感器节... 详细信息

针对具有随机丢包分布式网络系统的状态估计问题,提出了一种带有信息融合策略的滚动时域估计方法。系统中每个节点能够通过网络与相邻节点传输数据,并在丢包时利用零阶保持器采用上一时刻数据来补偿测量值。基于滚动优化原理,传感器节点利用本地测量数据和相邻节点传来的数据将状态估计问题转化为固定窗口内的二次优化问题,并使用标量加权线性最小方差的方法对性能指标进行加权融合,从而得到一种新的估计方法。该方法保证了系统的一致性,并在保证准确度的情况下减少了计算时间。最后分析了估计器的稳定性并在仿真中与其它估计方法进行了比较,结果表明该方法具有更好的效果。

关键词：随机丢包分布式网络系统状态估计滚动时域

基于滚动时域的整体式自动物料搬运系统避碰调度方法

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计算机集成制造系统 2014年第7期20卷 1691-1699页

作者：周炳海周琪王腾同济大学机械与能源工程学院上海201804

为有效解决300mm晶圆制造中整体式自动物料搬运系统的高空穿梭车路径冲突问题,提出基于滚动时域的高空穿梭车避碰调度策略。对问题域进行了描述,论证了冲突发生的充要条件,指出了搜索可行候选路径的途径;以任务完成时间最小为优化目标... 详细信息

为有效解决300mm晶圆制造中整体式自动物料搬运系统的高空穿梭车路径冲突问题,提出基于滚动时域的高空穿梭车避碰调度策略。对问题域进行了描述,论证了冲突发生的充要条件,指出了搜索可行候选路径的途径;以任务完成时间最小为优化目标建立数学模型,通过对最短路径依次进行空间和时间冲突侦测,针对预测的碰撞,采用耗时较短的避碰策略,从而确定时域内无冲突路径的调度方案,并在时域内进行基于事件驱动的再调度。仿真实验表明,该算法能有效实现物料搬运中高空穿梭车路径冲突的检测和避碰,提高晶圆制造系统运行的安全性和稳定性。

关键词：滚动时域动态调度自动物料搬运系统路径冲突晶园制造

基于滚动时域的反舰导弹编队协同作战决策模型优化

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兵器装备工程学报 2021年第8期42卷 186-190页

作者：朱紫陌中国人民解放军92941部队41分队辽宁葫芦岛125000

针对反舰导弹编队协同作战对目标搜索过程中可能出现漏警和虚警,在建立反舰导弹编队协同作战决策模型的基础上,提出一种滚动时域搜索决策模型。该模型引入滚动时域搜索算法结合模糊聚类分析,计算目标威胁度量,通过将打击目标的随机性、... 详细信息

针对反舰导弹编队协同作战对目标搜索过程中可能出现漏警和虚警,在建立反舰导弹编队协同作战决策模型的基础上,提出一种滚动时域搜索决策模型。该模型引入滚动时域搜索算法结合模糊聚类分析,计算目标威胁度量,通过将打击目标的随机性、模糊性和不确定性与聚类算法的正反馈相结合,实现有效搜索和快速识别目标,具有全局寻优的特点。仿真结果表明:该决策模型在保证对海打击任务完成前提下在线进行优化计算,通过滚动实施响应环境的变化,有效进行反舰导弹编队在线任务合理规划。

关键词：反舰导弹编队滚动时域协同作战决策模型

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机场地面服务资源滚动时域调度方法

工业工程 2024年

作者：陈庆新陈光劲徐国宁余龙水广东机场白云信息科技有限公司广东工业大学广东省计算机集成制造重点实验室

为了应对航班随机到达对机场地面服务资源调度的影响，针对问题的特点设计了一种滚动时域调度方法(rolling horizon scheduling method,RHSM)。先按时间轴将原问题分解为一系列子问题，再以最小化航班延误总成本和同类资源负荷均衡为目... 详细信息

为了应对航班随机到达对机场地面服务资源调度的影响，针对问题的特点设计了一种滚动时域调度方法(rolling horizon scheduling method,RHSM)。先按时间轴将原问题分解为一系列子问题，再以最小化航班延误总成本和同类资源负荷均衡为目标，构建项目-资源分级调度的数学模型，对每轮滚动时域内的子问题进行调度，最后由各个子问题的解构成原问题的近似解。这样就把复杂问题分解为若干小问题逐个求解，保证了资源调度的实时性。以广州白云国际机场某天3个不同规模的数据:01:00-02:00、15:00-16:00及13:00-21:00，验证该方法的性能。实验结果表明，RHSM能够应对航班到达时间的随机性，并且相较于时间窗解耦调度方法，在01:00-02:00小规模数据中，当求解总时长相同时，选择合适参数的RHSM可降低36.79%航班延误总成本；在15:00-16:00和13:00-21:00的中、大规模数据中，RHSM具有较快的求解速度和较小的计算机内存空间。因此所提方法是具有可行性的，有助于机场地面服务提质增效。

关键词：航空运输地面服务资源调度滚动时域共享资源多项目调度动态调度

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基于滚动时域的滑翔飞行器多模型轨迹跟踪

基于滚动时域的滑翔飞行器多模型轨迹跟踪

作者：王越欣哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

临近空间滑翔式飞行器具有机动能力强,突防能力强,飞行速度快的特点。随着各个国家多年以来的重视和研究,其相关领域的技术已经有了长足的发展,而且成为工程和学术研究的热门。临近空间滑翔式飞行器相比于传统弹道导弹,突防能力更强,拦... 详细信息

临近空间滑翔式飞行器具有机动能力强,突防能力强,飞行速度快的特点。随着各个国家多年以来的重视和研究,其相关领域的技术已经有了长足的发展,而且成为工程和学术研究的热门。临近空间滑翔式飞行器相比于传统弹道导弹,突防能力更强,拦截难度更大,对国家的导弹防御系统有着更大的考验。因此,研究针对临近空间滑翔式飞行器的轨迹跟踪相关问题,有着重大的军事意义。本文将从临近空间滑翔式飞行器的轨迹跟踪问题出发,采用滚动时域估计的方法进行处理,设计多模型结构,给出一种新型的目标跟踪算法。针对于机动目标飞行器,结合滚动时域估计与多模型算法,提高滚动时域估计的适应性,对目标飞行器目标实现更好的跟踪,并结合神经网络,加以改进和优化。本文具体包括以下内容:首先,分析了临近空间滑翔式飞行器的特点并对其进行物理建模,建立了临近空间滑翔式飞行器的动力学目标跟踪模型以及运动学跟踪模型。建立雷达量测定位模型,基于最小二乘算法完成对于目标的定位。然后,基于滚动时域算法,结合临近空间滑翔式飞行器约束性问题,存在的热流约束,动压约束,过载约束等都属于物理性约束。可以将这些约束性问题作为跟踪的先验信息进行处理,进而转化为联合参数估计问题。将对目标状态的估计问题转化为有约束的优化问题,再进行求解。为了提高对目标飞行器飞行机动的适应能力,再利用多模型算法,与滚动时域估计相结合,多个模型并行估计,即时调整模型概率,再进行融合输出。避免造成目标跟踪模型失配的情况,从而实现更好的跟踪效果。最后,在前文的基础上,设计基于遗传算法网络的滚动时域多模型算法。在对机动目标进行跟踪时,借助神经网络对非线性系统的拟合逼近能力,根据目标状态的增益信息和残差信息进行线下学习,输出误差补偿项。训练完成后进行在线估计时,基于网络输出结果对估计结果进行误差补偿。给出一个可靠性和精度更高的融合结果,再进行仿真验证,证明算法的有效性。

关键词：临近空间滑翔式飞行器目标跟踪滚动时域多模型算法神经网络

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再入飞行器滚动时域轨迹混沌优化设计

宇航学报 2012年第12期33卷 1711-1718页

作者：孙明玮焦纲领陈增强南开大学信息技术科学学院自动化系天津300071 海军装备研究院北京100161

针对传统轨迹优化方法计算量比较大需要离线实现,以及对于初值选取比较敏感等问题,提出了一种基于预测控制的临近空间再入飞行器滑翔轨迹设计的实时优化策略。该算法通过将全局非线性优化问题转换成有限时域内的一维变量滚动时域次优化... 详细信息

针对传统轨迹优化方法计算量比较大需要离线实现,以及对于初值选取比较敏感等问题,提出了一种基于预测控制的临近空间再入飞行器滑翔轨迹设计的实时优化策略。该算法通过将全局非线性优化问题转换成有限时域内的一维变量滚动时域次优化问题,利用均匀采样结合混沌搜索策略,给出了过载、动压和热流等多种过程约束下的次优攻角计算策略。通过合理调整目标函数中不同物理量权重的比例关系,分别得到弹跳形式和平稳滑翔形式的轨迹特征。该算法可以在不提供初始猜测值的情况下在线实现,为几种不同的轨迹形式提供了统一的生成框架;得到的可行次优轨迹曲线还可作为非线性规划方法的初值进一步优化。数学仿真结果说明了该算法的有效性。

关键词：轨迹优化最优控制滑翔飞行器滚动时域混沌

基于滚动时域的遗传-免疫算法优化航班着陆调度

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四川大学学报（自然科学版） 2016年第2期53卷 311-318页

作者：陈文平梁文快李毅四川大学计算机学院成都610065

航班调度问题一直是空中交通管制(ATC)中的一个复杂而具有重要意义的任务,而航班着陆问题(ALS)是其中的核心问题.航班着陆调度是NP-hard问题,具有规模大、约束条件多的特点.因此,为了有效合理地解决航班着陆问题,本文提出了基于滚动时... 详细信息

航班调度问题一直是空中交通管制(ATC)中的一个复杂而具有重要意义的任务,而航班着陆问题(ALS)是其中的核心问题.航班着陆调度是NP-hard问题,具有规模大、约束条件多的特点.因此,为了有效合理地解决航班着陆问题,本文提出了基于滚动时域的遗传-免疫算法(RHC HGIA)的航班着陆调度算法.RHC HGIA主要从两个方面解决航班着陆问题,一方面根据设定的滚动时域长度与大小选择需要进行优化的待降落航班;另一方面对选择的待降落航班使用遗传-免疫算法进行优化并确定其实际着陆时间.经过优化后的航班组成新的航班降落序列,从该序列中选择实际着陆时间在给定时域范围内的航班进行着陆.重新设置滚动时域长度,选择待降落航班进行优化,直到所有待着陆航班都已着陆为止.本文仿真实验以某机场一天内的20架待着陆航班数据为基础,并在机场管制仿真系统中进行模拟仿真.仿真实验表明,与传统航班着陆调度算法(FCFS)相比,经过RHC_HGIA算法优化后的待着陆航班的额外成本有明显的降低.

关键词：航班着陆排序滚动时域遗传算法免疫算法条件约束