基于负载均衡的流水作业发布式优化方法

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流水作业调度是生产、调度领域的一个热点和难点问题,许多实际生产问题可简化为典型的调度模型。总完工时间是其一个重要的衡量指标,最小化总完工时间流水作业调度问题是一类典型的NP-难问题,由于传统求解此类问题基本采用集中式计算,运行时间较长,特别是对于规模稍大的问题。如何减少运算时间的研究具有重要的理论价值和应用价值。   通过对现有求解流水作业调度的启发式和元启发式算法分析和挖掘,发现这些算法普遍存在可并行化的操作步。将混合遗传算法进行并行化处理得到并行混合遗传算法,利用CORBA分布式计算技术实现此并行混合遗传算法。对实际企业环境存在的大量闲置或利用率低的计算资源,针对这种情况提出一种可利用资源负载均衡策略。本策略以可利用资源作为任务分配依据,根据各计算资源实时使用情况,动态自适应地调整每次分配给各计算节点的任务量,使得各计算节点能同步(或准同步)完成各自的任务,有效减少算法等待时间。基于Tailard标准测试实例,将在单机环境下运行的混合遗传算法与在分布计算环境下等量分配任务运行并行混合遗传算法相比,后者的处理时间远小于前者;在分布计算环境下,任务等量分配与结合可利用资源负载均衡策略分配的并行混合遗传算法相比,结合可利用资源负载均衡策略分配的处理时间也大大短于前者。   最后设计并实现现代制造企业生产集成分布式优化系统,具有企业资源管理、项目调度和流水作业调度等功能,利用基于可利用资源负载均衡的分布式计算技术实现流水作业或多流水作业调度问题的解决方案,给出相应的甘特图、展现企业资源的利用状况。
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