[发明专利]一种风洞试验调度方法及系统

说明书

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种风洞试验调度方法及系统。该风洞试验调度方法及系统中，考虑了分支管线的利用率，以最大化管线的平均利用率为目标构建累计回报，因而能够全局地考虑到风洞试验调度管线的分配，并且在这种分配中，对于下一步执行动作的选取，通过最大化累计回报来获得，本发明的调度方法因而具有预测性，同时能够实现最大化动力资源的使用率和最小化分支管线的开启/关闭次数，减少了动力设备的损耗。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，尤其涉及一种风洞试验调度方法及系统。

背景技术

风洞试验是将飞行器模型或实物固定在一种管道状地面人工环境中（即风洞），依据运动的相对性原理，通过人为制造气流流过，来模拟飞行器或其他物体在空中各种复杂的飞行状态，从而获取试验数据，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。

调度问题通常定义为：在一段时间内，为完成一组工作而相应地分配一套资源的问题，它广泛存在于能源、交通、生产、计算、紧急医疗、安全等领域，是一个复杂的组合优化问题。它可以是动态的，也可以是静态的。动态调度是以当前运行环境状态来决定作业或任务的顺序；静态调度通常是预先安排，是从给定的工作流中分配作业或任务。

风洞试验调度则是围绕风洞试验这一特定场景展开的资源保障计划，属于动态调度的范畴，是风洞试验顺利开展的前提，也是复杂的多目标优化问题。在满足约束的条件下，如何最大化动力资源的使用率和最小化设备启停次数，减少对动力设备的损耗，以及按照时序给出最优的试验任务队列，一直以来都是风洞试验调度面临的首要问题。

现有技术中，通常采用人工调度的方法来实现风洞试验调度，因缺乏全局性、预测性、仅凭个人经验所带来的弊端，特别是在试验任务量骤然增加、动力资源集中供应保障、多用户争抢资源等复杂环境的情况下，这个问题日益凸显，传统的人工调度方式已力不从心。

现有技术中也出现了一些非人工调度的方法，但现有技术中的方法均利用了事件之间的转换概率，而且这种转换概率均是通过人为设定的，因此，转换概率的大小设定将极大地影响调度的效果，其相对于人工调度而言，并没有明显的进步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风洞试验调度方法和系统，旨在解决现有技术中需要人工设定转换概率的技术问题。

本发明提供了一种风洞试验调度方法，包括如下步骤：

步骤S10:构建管线连通网络模型；

步骤S20:根据所述管线连通网络模型，构建主管线与分支管线的连通矩阵C；

步骤S30:根据当前时间步内的风洞试验调度管线分配情况，构建状态空间S，状态空间S用于表示主管线与分支管线的连通关系与开闭状态；

步骤S40：构建动作空间A，用于表示是否开启分支管线的阀门；

步骤S50:以最大化管线的平均利用率为目标，计算时间周期T内的累计回报G_T；

步骤S60:引入策略函数π，将累计回报G_T转换为基于策略函数π的状态值函数和基于策略函数π的动作值函数；

步骤S70:求解最优的动作值函数，得出最优的策略。

进一步地，所述管线连通网络包括风洞试验动力资源、汇聚节点、风洞试验主体，其中，风洞试验动力资源、汇聚节点之间通过主管线连接，汇聚节点与风洞试验主体之间通过分支管线连接。