[发明专利]一种并行分布式加工调度优化方法

摘要

本发明提出了一种并行分布式加工调度优化方法，所述方法考虑了加工设备负载均衡问题，并利用有权随机分配的方式向将加工工序分配加工设备，从而减少并行任务对关键加工设备的竞争。在有权随机分配过程中其权重依赖于调度环境(如运输时间、加工设备负载状态、加工设备运行时间以及加工设备执行代价因素)，并赋予高效加工设备较高的权重，从而使得有权随机分配结果兼具了设备负载均衡优化及加工执行代价优化。

主权项

1.一种并行分布式加工调度优化方法，其特征在于，所述方法利用有权随机分配策略为加工工序分配加工设备，以减少并行任务对高效加工设备的竞争；所述有权随机分配策略，对加工工序采用如下步骤分配加工设备：步骤1：计算各个加工设备对该加工工序的适应度，并将归一化后的适应度制成饼图；步骤2：在(0,1)区间内生成随机数，若该随机数落在饼图的某一区域，则将该区域所对应的加工设备作为该加工工序的加工设备；在有权随机分配过程中适应度的计算以运输时间、加工设备负载状态、加工设备运行时间以及加工设备执行代价作为输入；所述适应度是加工设备运输优度、加工设备负载状态度量与加工设备执行代价度量之积；基于加工设备间的运输时间对后续加工工序执行时间的影响，所述加工设备运输优度中加工设备d_j的运输优度模型Q_j表示如下：其中u_i,j表示设备d_i到设备d_j的运输时间，rank为任务分片后续调度时间的估计，其中i和j均表示设备编号，且i和j均为正整数；所述加工设备负载状态度量以设备在某一固定时间段内被占用的频率为输入，是对设备负载状态的量化预测；所述加工设备负载状态度量的计算方法为：其中f为时间窗口中的加工工序个数，T为时间窗口的长度，τ_i为时间窗口中加工工序v_i的执行时间，w_i为τ_i所在时间窗口中的权重；所述加工设备执行代价度量以加工工序的执行代价及运行时间作为适应度的调控系数；其表达式如下：其中x和y分别为运行时间与执行代价，β为函数的形状控制参数，α₁和α₂分别为运行时间与执行代价的权重系数。