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。     

Complexity and workload considerations in product mix decisions under the theory of constraints

The literature on the product mix decision (or master production scheduling) under the Theory of Constraints (TOC), which was developed in the past two decades, has addressed this problem as a static operational decision. Consequently, the developed solution techniques do not consider the system's dynamism and the associated challenges arising from the complexity of operations during the implementation of master production schedules. This paper aims to address this gap by developing a new heuristic approach for master production scheduling under the TOC philosophy that considers the main operational factors that influence actual throughput after implementation of the detailed schedule. We examine the validity of the proposed heuristic by comparison to Integer Linear Programming and two heuristics in a wide range of scenarios using simulation modelling. Statistical analyses indicate that the new algorithm leads to significantly enhanced performance during implementation for problems with setup times. The findings show that the bottleneck identification approach in current methods in the TOC literature is not effective and accurate for complex operations in real‐world job shop systems. This study contributes to the literature on master production scheduling and product mix decisions by enhancing the likelihood of achieving anticipated throughput during the implementation of the detailed schedule. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 357–369, 2015     

面向网络化无人机集群的计算换通信分布式任务调度方法

针对网络化无人机集群任务自主协同问题以及市场竞拍法的优缺点,提出“计算换通信”思想及其相应的分布式任务调度方法。通过对显式和隐式冲突任务的分析,建立任务相关智能体集合。提出基于任务抑制的局部优化方法,用于提前消解部分任务冲突,以减少算法迭代次数。设计基于历史竞标信息的智能体位置推断法,为局部优化提供必要的信息输入。基于组网仿真平台与集群救援场景开展蒙特卡罗仿真实验,结果表明,相比于市场竞拍法中具有代表性的基于共识的捆绑算法和性能影响算法,所提方法能够获得更少的迭代次数、更短的收敛时间以及更优的调度性能。     

基于评估的任务间隔期维修任务选择方法

针对任务间隔期维修任务的选择问题,提出了求解该问题的方法。首先,给出了维修任务优先级评估指标,以及修理有效性评估指标;然后,提出了AHP-熵-DEA-TOPSIS方法,用来确定维修任务的优先级,以及修理有效性;接着建立基于维修效果的数学规划模型,其目标是使维修方案的加权有效性总和在满足维修资源约束条件下最大化。最后,应用该方法对具体示例进行了求解,验证了方法的有效性和可行性。分析表明所求得的维修任务选择方案能够充分利用各种信息,具有较强的可信性与实用性,有助于维修管理人员对维修任务选择进行优化。     

基于目标航迹分段的任务分配方案数学模型的建立

任务分配是进行计算机辅助决策的重要内容之一。本文从目标航迹分段着手,建立一种新的分配模型,解决了目标流的多次分配问题,并给出了具体应用实例。     

一种面向复杂地理空间栅格数据处理算法并行化的任务调度方法

随着并行计算技术的成熟,地理空间栅格数据处理算法的并行化研究成为新的热点。聚焦于处理流程包含多个计算步骤的复杂地理空间栅格数据处理算法,基于空间计算域理论,提出了一个随着算法处理流程而动态变化的任务调度方法。实验证明,该方法在算法流程的每一个计算步都会调整任务分组方案,因此相比于传统任务调度方法,任务调度的负载均衡效果更好,并行算法程序的运行时间更短。     

基于分合粒子群算法的多无人机任务重分配

多UAV在执行任务过程中,战场环境以及UAV编队状态的改变将导致原有的分配计划失效或效率降低,因此有必要重新分配任务。针对多无人机任务重分配问题,首先建立了相应的数学模型。其次运用分组基础上的任务重分配策略进行任务分配,提出了改进的K均值聚类算法进行初步分组,再在分组的基础下,提出了分合粒子群优化算法进行组内任务分配。最后进行实验仿真。实验结果与分析表明基于分合粒子群算法的任务重分配方法能有效地满足多变的战场环境要求。     

兵力编成结构裁剪中指挥关系优化研究

由于决策个体控制战场作战平台资源实体,通过平台资源实体执行作战任务,作战平台资源实体在任务上的聚集导致决策个体间需要复杂的交互协作与交流,兵力编成需要为任务的执行创造良好的交互结构。基于任务执行的兵力编成包括两方面的内容:一是指控决策结点间的协作关系;二是指控决策结点间的指挥关系。本文基于决策个体在任务上的协作关系设计兵力编成的指挥关系,以最小化编成中总的协作工作负载为目标,并描述了编成指挥决策关系的生成过程,对生成过程的求解采用了优化协作树算法。     

质量功能展开与多约束条件下的概念设计

针对产品在设计时需要大量的资源,研究了资源的投入影响顾客满意度的问题.提出了质量功能展开与多约束条件相结合进行概念设计的方法.利用质量功能展开的基本原理,通过引进设计属性的实际可达水平和计划可达水平,给出了设计资源约束条件下的优化模型.最后以火控雷达的概念设计为例,以研制费用和研制进度为约束条件建立模型,计算说明此模型是有效的.     

车载光学测量设备任务调度问题建模与求解

为提高观测方案效费比、改进探测能力,探索了一类车载光学测量设备的观测任务调度问题,并给出了解决方案。将观测任务调度问题建模为一个寻找最优观测方案的数学问题,结合设备的性能特点,给出了观测方案的数学描述,梳理了观测方案应满足的约束,提出了评价观测方案质量的指标,进而利用多属性决策方法来计算不同方案的总体效能,并排序获得最优方案。仿真算例验证了方法的有效性,相关研究成果对车载光学测量设备的运用实践具有一定的参考价值。