基于改进遗传算法的异构多无人机任务分配

针对异构多无人机协同任务分配问题,提出了一种基于改进的遗传算法的多UAV任务分配方法。根据多UAV协同任务分配问题的特点,设计了新的遗传算子,并且对适应度值做了标定,有效避免了算法在最优解附近摆动现象的发生,从而提高了任务分配的效率。充分利用改进遗传算法的全局搜索能力,有效地解决多约束条件下多UAV协同目标分配问题。仿真结果表明,改进的遗传算法能够稳定快速地找到较优分配方案,并且算法简单有效。     

装备维修保障任务分配与调度的现状与展望

介绍了装备维修保障任务分配与调度的基本框架,对维修保障任务优先级分类、维修保障任务分配和维修保障任务调度的研究现状进行了分析。将维修保障任务分配与维修保障任务调度分别转化为指派问题和旅行商问题,并且对两类问题的研究现状进行了分析。总结了当前装备维修保障任务分配与调度研究中存在的不足,并对未来发展方向进行了展望。     

基于分解的多目标布谷鸟搜索算法求解多无人机协同任务分配问题

多无人机协同任务分配问题是一个多目标优化问题,将多目标优化问题转化为单目标优化问题的传统方法易造成决策的主观性和片面性.为帮助决策者做出科学决策,提出了一种基于分解的多目标布谷鸟搜索算法用于求解多无人机协同任务分配问题.通过对多无人机协同任务分配问题分析,建立了多无人机协同任务分配模型.将布谷鸟搜索算法的两个关键组件转化为多目标优化算法的繁殖算子,并结合一种自适应算子选择策略,构成了多目标布谷鸟搜索算法.设计了一种新的编码方案,将带约束的多目标优化问题转为无约束的多目标优化问题.仿真实验表明,多目标布谷鸟搜索算法能有效求解多无人机协同任务分配问题.     

应用单亲遗传算法进行大规模UCAVs任务分配

在应用GA求解大规模无人作战飞机(UCAVs)任务分配这个典型组合优化问题时,需要使用描述问题直观的序号编码方式,但由于传统的交叉、变异算子操作复杂,因而进化效率不高.针对上述的不足,提出了一种单亲遗传算法,采用序号编码,使用基因换位等遗传算子,简化了遗传操作.通过对单亲遗传算法、传统遗传算法求解该问题所得的结果作了详细的比较,证明了单亲遗传算法在寻优效率上的优越性.     

面向多星观测调度的分层迭代算法

提出一种基于分治策略的多星观测分层调度框架,在该框架下,用蚁群优化算法把任务分配至各轨道圈次上,并利用自适应模拟退火算法求解各轨道圈次的调度问题。根据各轨道圈次调度结果的反馈情况,再调整任务分配方案,重复上述过程直到达到算法终止条件。为了提高算法的性能,在设计蚁群算法的启发式信息模型时,应充分考虑卫星调度问题的领域知识;在模拟退火算法中设计两个邻域结构,采用动态选择策略在优化过程中确定最佳邻域搜索结构。仿真实验表明,该方法有效地降低了问题求解的复杂度,尤其在求解大规模多星观测调度问题时表现出优异的性能。     

基于约束满足的多目标对地观测卫星成像调度

EOS(对地观测卫星)成像调度需要根据用户提出的成像任务需求确定卫星成像序列,是一个复杂的组合优化问题。考虑到成像侧视约束条件,建立EOS成像调度的多目标有向无环约束图模型。在此模型的基础上提出了基于SPEA2(strength pareto evolutionary algorithm 2)的多目标成像调度算法,采用约束控制技术设计遗传算子处理成像约束。经过三个实际的多目标成像调度问题测试,表明该算法可以有效地解决EOS成像调度问题。     

多无人机协同任务分配方法

任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证,是一类复杂的多目标优化问题。针对一种扩展的混合整数线性规划(MILP)任务分配模型,通过对模型特点的分析,提出一种基于相似度的遗传退火算法解决该问题并进行仿真实验,仿真结果表明该算法具有较强的收敛性和较好的多样性,验证了改进算法解决该问题模型的有效性。     

基于共进化的多任务分配与调度

在考虑多种约束关系基础上 ,提出一种并行与分布式系统中多约束关系的任务分配与调度的共同进化遗传算法。仿真试验结果表明所给算法比传统单种遗传算法更能有效地进行多任务分配与调度 ,具有一定的工程价值     

双层随机机会约束规划的通信干扰任务分配优化仿真

研究不确定条件下的通信干扰任务分配优化问题具有重要的军事意义。基于干扰效益因子的概念,剖析了影响通信干扰任务分配的不确定性因素,建立了基于双层随机机会约束规划的通信干扰任务分配优化模型,设计了遗传蚁群智能算法,实例计算得到了通信干扰任务分配的最佳策略。     

应用离散粒子群-郭涛算法分配多无人机协同任务

针对以往考虑时间窗约束的多无人机协同任务分配问题模型不能反映在有效时间窗内,任务执行时间对任务收益的影响及求解算法效率较低的问题。建立了将任务收益和任务执行时间直接联系起来的任务分配模型和可行解到粒子整数编码方式的映射,设计了混合离散粒子群-郭涛算法的组合优化问题求解策略。借助粒子群算法利用粒子自身信息和种群有用信息指导种群进化的本质特点,优化郭涛算法的适应性序列倒置操作;设计了可变的学习选择概率来选择个体的学习粒子,改进了序列倒置算子。仿真实验验证了该方法处理复杂任务分配问题的有效性。     

SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法

为保证SpaceFibre星载数据网络大量实时数据流的超高速确定性传输,提出一种包含两个子算法的SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法。形式化描述网络服务质量机制,给出调度矩阵相关定义;创建网络服务质量排队模型,定量分析时隙资源分配对网络时延性能的影响;考虑网络兼容性和算法鲁棒性,给出改进二进制序列调度子算法;采用提高初始种群进化程度和增加遗传算子等方法,给出改进混合单亲遗传调度子算法;利用Opnet网络仿真平台建立网络服务质量仿真模型,对比不同算法下网络时延性能。仿真结果表明,该时隙资源分配算法与其他算法相比,网络平均延时降低,网络性能得到显著改善,对构建低延时SpaceFibre网络具有参考意义。     

成像卫星任务周规划模型与算法

作为卫星运控系统中的一个重要模块,卫星任务短期规划对充分发挥卫星系统效能有着重要影响。与卫星任务的日规划的作用和特点不同,它既涉及到任务规划的技术问题又涉及到卫星管理问题。针对周规划任务,本文分析周规划的需求和特点,兼顾周规划的四项主要作用,构造周规划的分层框架;分析周规划优化目标及约束条件,建立卫星任务的负载度周规划模型;针对模型求解属于高维离散组合优化问题,仿真实验评价了几种基本智能优化求解算法,并应用引入分布式并行技术的遗传模拟退火算法求解。     

An Optimal Method to Schedule Dynamic Maintenance Task with Subject Taken into Account

The task of maintenance organization is very heavy at wartime.The usability of armaments may be greatly improved by efficient task scheduling.In order to recover the battle effectiveness of units in battlefield as fast as possible,dynamic maintenance scheduling models with subject taken into account were built on the basis of analysis the feature of maintenance task.Maintenance task scheduling problem is very complicated.So it is decomposed into two sub-problems:static maintenance task scheduling and dynamic maintenance task scheduling problem with subject taken into account.Corresponding mathematic models were built to these sub-problems and their solutions were proposed.Dynamic maintenance task scheduling with subject taken into account is on the basis of static maintenance task scheduling.With the task changing in battlefield,dynamic task scheduling can be realized by repeatedly call of static maintenance task scheduling with subject taken into account.The experimented results show that dynamic maintenance task scheduling method with maintenance subject taken into account is valid.     

基于最大保障时间的战时装备维修任务调度模型

战时维修机构承担的维修任务比较繁重,合理、科学地安排维修任务可以有效地提高作战部队的战斗力.对此,分析了战时维修任务调度的特点,建立了基于最大保障时间的维修任务静态、动态调度模型,并提出了相应的模型求解方法.利用本方法在满足作战单元最大保障时间前提下,可使得装备维修效益最大,并可以实现实时动态维修任务调度,有效地解决了一种战时维修任务调度问题.     

An evaluation of scheduling heuristics for dynamic single-processor scheduling with early/tardy costs

In an endeavor to broaden the application of scheduling models to decisions involving the use of a manager's time we use simulation to investigate the performance of a number of simple algorithms (including eight priority rules and a construction heuristic) in a dynamic setting with tasks arriving (randomly) and scheduling decisions being made, over time. We compare these simple methods relative to a bound that uses an adjacent pairwise interchange algorithm. We model uncertainty in task durations, and costs being incurred for early and tardy task completion (representative of JIT settings). In addition to evaluating the efficacy of the scheduling rules and various preemption strategies (using ANOVA), we highlight the managerial implications of the effects of eight environmental parameters. © 1996 John Wiley & Sons, Inc.     

A genetic algorithm methodology for complex scheduling problems

This paper considers the scheduling problem to minimize total tardiness given multiple machines, ready times, sequence dependent setups, machine downtime and scarce tools. We develop a genetic algorithm based on random keys representation, elitist reproduction, Bernoulli crossover and immigration type mutation. Convergence of the algorithm is proved. We present computational results on data sets from the auto industry. To demonstrate robustness of the approach, problems from the literature of different structure are solved by essentially the same algorithm. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 46: 199–211, 1999     

卫星数传调度模型研究

卫星数传调度问题是一个具有多时间窗口、多资源约束的优化问题。针对该问题,建立了卫星数传需求模型、任务模型和调度模型。在建模过程中,采用了框架模型形式,把问题中的主要约束封闭于每个数传任务中,这在降低调度模型复杂度的同时,也降低了调度算法设计难度。还提出了调度算法设计思想,并设计了一基于灵活度的调度算法。仿真表明,所建立的模型及算法对解决卫星数传调度问题是可行的。