專利名稱：一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于調(diào)度控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法。
背景技術(shù)：
資源受限項目調(diào)度問題廣泛應(yīng)用于建筑工程、交通運輸調(diào)度、軟件開發(fā)調(diào)度、產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)度、電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度等領(lǐng)域。資源受限項目調(diào)度問題是在滿足時序約束和資源約束的前提下，按照某種規(guī)則合理安排項目的任務(wù)，在資源最優(yōu)利用的同時實現(xiàn)既定目標的最優(yōu)化，如最小化工期、最小成本、資源均衡、最大資金流、最小化提前/拖期、最小化投資·風(fēng)險等等。資源受限項目調(diào)度問題屬于NP問題，是一類重要的組合優(yōu)化問題，是工程設(shè)計中最典型的問題之一。在資源受限項目調(diào)度問題中，通常需最小化項目工期，而項目任務(wù)又受到時序和資源的約束，因此，制定合理的調(diào)度方法是該問題的研究重點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法，解決了現(xiàn)有調(diào)度方法中計算度復(fù)雜，收斂速度較慢，不易取得最小化項目工期的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法，按照以下步驟實施步驟I、根據(jù)實際問題確定相關(guān)的參數(shù)包括項目的工作數(shù)J、可更新資源種類數(shù)NR、不可更新資源種類數(shù)NN、各工作之間
的時序關(guān)系，第k種可更新資源在各階段的可用量W = I…，，第η種不可更新資源總量/ ^ =1，·..，Λ,).確定每個工作的執(zhí)行模式Mj，第噸* M );種模式下執(zhí)行工作j需要的第k種可更新資源量7SL-，需要的第η種不可更新資源量&Μ，執(zhí)行時間djm ；確定各工作的最早完成時間EFj、最晚完成時間LFj，設(shè)定最大迭代次數(shù)H，設(shè)置迭代次數(shù)初值h = I，初始化占據(jù)概率Ptl，交叉概率P。，變異概率Pm，自學(xué)習(xí)概率Ps，這些概率均為
之間的自然數(shù)；步驟2、產(chǎn)生初始的可行調(diào)度序列在滿足時序約束和資源約束的范圍內(nèi)，令已執(zhí)行工作序號S1 = 1，Job為空向量，檢索存儲鄰接矩陣的Sh行，查找入度為I的工作集合，加入Job序列中，從Job中刪除具有最高優(yōu)先權(quán)的一個工作序號U，并將該序號u賦給sh+1，同時鄰接矩陣中元素aiu(i = sh+1)減I ;按照同樣的過程產(chǎn)生N個可行調(diào)度序列；
在滿足每個工作均在執(zhí)行模式的范圍內(nèi)，隨機產(chǎn)生第m (IMj)種模式，確保在該模式下執(zhí)行工作j滿足不可更新資源約束；產(chǎn)生的可行調(diào)度序列向量和執(zhí)行模式向量，使得每個向量的每個分量均滿足以下限制條件一個工作只能在一種執(zhí)行模式下完成一次，記為
權(quán)利要求
1. 一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法，其特征在于，按照以下步驟實施 步驟I、根據(jù)實際問題確定相關(guān)的參數(shù) 包括項目的工作數(shù)J、可更新資源種類數(shù)NR、不可更新資源種類數(shù)NN、各工作之間的時序關(guān)系，第k種可更新資源在各階段的可用量= 1，…，[)，第η種不可更新資源總量Ril (/7 = I,…，Λ) 確定每個工作的執(zhí)行模式％，第Μ( Λ M );種模式下執(zhí)行工作j需要的第k種可更新資源量，需要的第η種不可更新資源量匕《，執(zhí)行時間djm ； 確定各工作的最早完成時間EFp最晚完成時間LFp設(shè)定最大迭代次數(shù)H，設(shè)置迭代次數(shù)初值h = I，初始化占據(jù)概率Ptl，交叉概率P。，變異概率Pm，自學(xué)習(xí)概率Ps，這些概率均為
之間的自然數(shù)； 步驟2、產(chǎn)生初始的可行調(diào)度序列 在滿足時序約束和資源約束的范圍內(nèi)，令已執(zhí)行工作序號S1 = 1，Job為空向量，檢索存儲鄰接矩陣的Sh行，查找入度為I的工作集合，加入Job序列中，從Job中刪除具有最高優(yōu)先權(quán)的一個工作序號U,并將該序號u賦給sh+1,同時鄰接矩陣中元素aiu(i = sh+1)減I ;按照同樣的過程產(chǎn)生N個可行調(diào)度序列； 在滿足每個工作均在執(zhí)行模式的范圍內(nèi)，隨機產(chǎn)生第m (I Mj)種模式，確保在該模式下執(zhí)行工作j滿足不可更新資源約束；產(chǎn)生的可行調(diào)度序列向量和執(zhí)行模式向量，使得每個向量的每個分量均滿足以下限制條件一個工作只能在一種執(zhí)行模式下完成一次，記為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法，其特征在于所述的步驟I中，其中的四個優(yōu)選值分別為，占據(jù)概率Ptl = 0.8，交叉概率P。= O. 8，變異概率Pm = O. 06，自學(xué)習(xí)概率Ps = O. 08。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種求解復(fù)雜資源受限項目調(diào)度問題的有效方法，包括以下步驟步驟1、根據(jù)實際問題確定相關(guān)的參數(shù)；步驟2、產(chǎn)生初始的可行調(diào)度序列；步驟3、對調(diào)度序列進行評價；步驟4、對調(diào)度序列進行更新，各組工作通過與其鄰域中工作的競爭、交叉、變異和自學(xué)習(xí)四種操作來完成更新；步驟5、對更新機制進行評價；步驟6、對資源列表進行更新；步驟7、迭代得到最晚開工時間，即最小項目工期，即成。本發(fā)明的方法，利用對采集到的資源受限項目問題的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合群智能優(yōu)化算法，實現(xiàn)對資源受限項目調(diào)度問題的求解，在滿足時序約束和資源約束等的條件下，合理安排各時段各工作的可行調(diào)度，使得此周期內(nèi)項目工期最小化。
文檔編號G06Q10/04GK102945510SQ20121040908
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者吳亞麗, 靳笑一, 薛芬 申請人:西安理工大學(xué)