[发明专利]一种工业互联网背景的多企业动态任务调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种工业互联网背景的多企业动态任务调度方法及系统，调度方法包括：确定初始参数，基于初始参数初始化发展层种群和成熟层种群；判断是否需要对企业任务的任务参数信息进行更新；判断是否需要进行染色体定向修改；对发展层种群与成熟层种群的适应度进行评价；基于纵横协同进化方法获取个体替换后的成熟层种群；对个体替换后的成熟层种群中适应度排序靠前的个体对应解进行禁忌搜索，基于搜索结果获取最优解，直至任务清单清空。调度系统包括动态任务调度中心、企业信息系统、工业现场终端。本方法运算速度快，实时性更强，全进程跟进制造任务，有效应对当前工业生产制造过程高动态性、不确定性、制造任务规模大、复杂度高的问题。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，特别是涉及一种工业互联网背景的多企业动态任务调度方法及系统。

背景技术

工业互联网是新一代信息科学、控制科学和高端装备制造技术深度融合的产物，有效地将工业生产与制造中的原材料、执行设备、控制系统、人员及信息连接起来。通过对工业互联网生态中信息的统一处理与分析，改变了以往制造过程依靠人工管理、多种信息分散、信息传递不及时的现状，实现了对工业生产、控制与管理决策的有效支撑。依托工业互联网标识解析体系，可实现对异主、异地、异构信息的智能关联，为信息共享以及工业生产过程的全生命周期管理提供重要支撑。

在工业互联网背景下，在工业生产制造企业信息化进程中，大多数制造企业倾向于由大规模量产模式向柔性制造模式的转变，即以个性化定制，以消费者为导向，以需求定产的新型制造模式。在这一背景下，面对复杂的制造任务，多企业协同制造成为常态，这就对多企业间任务调度的决策提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业互联网背景的多企业动态任务调度方法及系统，以解决上述现有技术存在的问题。

一方面为实现上述目的，本发明提供了一种工业互联网背景的多企业动态任务调度方法，包括以下步骤：

确定初始参数，基于所述初始参数初始化若干个发展层种群和一个成熟层种群；

判断是否需要对企业任务的任务参数信息进行更新；

判断是否需要进行染色体定向修改；

对所述发展层种群与所述成熟层种群的适应度进行评价，采用轮盘赌选择法进行选择；

基于纵横协同进化方法对所述发展层种群与所述成熟层种群进行循环算子操作，获取个体替换后的成熟层种群；

对个体替换后的成熟层种群中适应度排序靠前的个体对应解进行禁忌搜索，基于搜索结果获取最优解；

判断此时任务清单是否清空，若未清空，则重新判断是否需要对任务参数信息进行更新并执行后续步骤，直至任务清单清空。

可选地，所述初始参数包括种群规模、种群数、交叉概率、变异概率、染色体定向修改后的最小迭代数、精英替换比率、禁忌搜索比率。

可选地，所述染色体定向修改包括工序完工修改、任务加入修改、任务删除修改、制造资源增添修改、制造资源临时宕机/维修修改；

所述工序完工修改包括：当某工序完工时，若为任务最后一道工序，则从染色体中删去工序顺序层与企业选择层中对应位置基因，若不为最后一道工序，则删去任务最靠前的两层基因，剩余基因依次前移补空；

所述任务加入修改包括：若任务T_i由工序组成，n_i为任务，T_i为工序数，当任务T_i加入任务清单时，则依次按概率将各工序对应的两层基因插入至染色体第j个位置之后，工序插入至染色体第j个位置之后的概率P_j如下式