[发明专利]面向高端装备复杂分层任务网络的研制资源集成调度方法

权利要求书

1.一种面向高端装备复杂分层任务网络的研制资源集成调度方法，其特征在于，所述方法由计算机执行，包括以下步骤：

S1、获取高端装备复杂分层混合研制任务的任务数据，基于所述高端装备复杂分层混合研制任务的任务数据设置变邻域搜索算法的输入参数，所述输入参数包括：

研制任务网络中具体的项目研制的工件数量n；

项目研制工件对应的研制任务数量m；

对应研制工作任务需利用的资源M_i＝{M_i1,M_i2,…,M_ix}，M_i表示项目i中的所需要的资源类型集，M_ix表示的是项目i中研制排列顺序在第x位的研制工作任务所需的具体资源编号；

S2、设定算法的执行参数，所述执行参数包括：变邻域搜索算法局部搜索邻域结构的初始权重、最大迭代次数和种群中的个体数量；

S3、基于变邻域搜索算法对所述高端装备复杂分层混合研制任务的任务数据进行编码，并生成初始解X₀，所述初始解X₀中每一位编码对应了一个研制任务所用的资源，其位置对应了其在研制任务网络中的相对生产研制顺序，编码的适应度值对应了编码个体对应的解；

S4、基于变邻域搜索算法的Shaking操作处理所述初始解X₀，通过变邻域搜索算法中的邻域结构获得个体种群；获取所述个体种群中的最优个体，通过最优个体更新初始解，得到新解X'，包括：

由步骤S3获得的初始解X₀，选择第k个邻域结构，通过变邻域搜索算法的Shaking操作，获得数量为Q的个体种群，计算种群中Q个个体的适应度值，并由贪婪算法获得种群中的最优个体X_min，并更新新解X'＝X_min；通过邻域结构获得个体种群前，所述方法还包括：

设定算法Shaking操作的邻域结构，设定的Shaking操作扰动邻域集为N_k,k＝1,2,3,…k_max，包括：

S41、定义变量x,y,g＝1，获得输入的初始解X₀，当前迭代数为k；

S42、随机产生两个在区间[1，n]范围内的整数，赋值给变量x,y；

S43、选择X₀中的第x个和第y个元素，将这两个元素进行交换，得到新的解X₁，并令X₀＝X₁；

S44、令g＝g+1，判断g≤k是否成立，若成立，则返回步骤S42；否则，执行步骤S45；

S45、扰动编码个体中工作任务的所用类型资源，对X₀中的所有位置的工作任务按照的概率对工作任务所用资源进行扰动，随机random()资源集中的一个具体资源作为工作任务所用资源，得到最优个体X_min；

S46、计算适应度值，判断最优个体X_min是否优于初始解X₀，若是，则输出新解X'等于最优个体X_min；否则，输出新解X'等于初始解X₀；

S5、基于轮盘赌概率选择获取局部搜索邻域结构，基于新解X'和局部搜索邻域结构获得邻域，在邻域中搜索最优解X”；

S6、将局部搜索的最优解X”与新解X'进行对比，若局部搜索的最优解X”优于新解X'，最优解X”则为全局最优解，并提高获得该最优解的局部搜索邻域结构的所占权重，反之降低获得该最优解的局部搜索邻域结构的所占权重，并返回步骤S5；

S7、判断当前的次数是否达到所述最大迭代次数，若是，则输出当前的全局最优解；否则，根据返回步骤S4；

其中，在步骤S5中，所述基于轮盘赌概率选择获取局部搜索的邻域结构，包括：

S51a、在初始设定算法参数的环节，对于变邻域搜索算法的局部搜索邻域结构集N_l,l＝1,2,3,…l_max，其中各个邻域结构对应的初始权重为初始在未知局部搜索邻域结构有效性的前提下，默认初始邻域结构权重相等；

S52a、由各局部搜索邻域结构的权重，结合轮盘赌的概率公式可计算每个邻域结构的累积概率即对应每个个体之前所有个体的选择概率之和；

S53a、随机生成r＝random(0，1)，如果Q_lrQ_l-1，则选择邻域结构N_l进行局部搜索。