一种基于超网络的制造服务供需匹配与动态调度方法

摘要

本发明涉及一种基于超网络的制造服务供需匹配与动态调度方法，包括以下步骤：A.构建制造服务供需匹配超网络模型；B.在任务被实际执行之前，进行初始时刻的制造服务预调度；C.将制造服务动态调度的时间按单位时间单元进行等距连续划分，从t＝1时间单元起，每隔单位时间单元定期生成动态环境并执行超网络的动态更新；D.若超网络发生变化则执行动态调度判断，否则进入下一时间单元或者判断若满足终止条件则结束；E.若当前调度方案被破坏则执行动态再调度，生成新的调度方案。本发明能够有效反映面向服务的制造系统中的动态环境，并能保证制造服务动态调度的有效性以及参与企业较高的协作可靠性。

主权项

一种基于超网络的制造服务供需匹配与动态调度方法，其特征在于包括步骤如下：A：将提交至面向服务的制造(Service‑oriented Manufacturing,SoM)系统中的制造服务和制造任务抽象成网络节点，将不同制造服务之间和不同制造任务之间的各种关联关系抽象成网络中的边，分别构建制造服务网络模型和制造任务网络模型；将制造服务与制造任务之间的可匹配关系抽象成制造服务网络与制造任务网络之间的超边，最终构建制造服务供需匹配超网络(manufacturing service supply‑demand matching hypernetwork,Matching_Net)模型，即制造服务供需匹配超网络Matching_Net模型由制造服务网络、制造任务网络以及两层网络间的超边集合三部分组成；此外若任务节点与多个服务节点具有可匹配关系，则该任务节点与这些服务节点间的超边构成了该任务节点的超边集合；B：在任务被实际执行之前，提取Matching_Net模型中各个任务节点对应的超边集合以及提取各个超边对应的可靠性与效用值，根据面向不确定任务的制造服务预调度的目标函数，进行初始时刻t＝0的制造服务预调度，得到当前时刻最优执行方案；将制造服务动态调度的时间按单位时间单元Δt进行等距连续划分，t＝0时刻预调度得到的执行方案在之后的时间单元内进行执行；所述面向不确定任务是指任务需求的可执行时间区间确定，但实际执行时间区间不确定；C：从t＝0直至结束的所有时间单元内，根据当前时间单元的开始时刻所决定的方案进行执行，并且Matching_Net模型以一定的概率在当前时间单元发生动态操作，从t＝1时间单元的开始时刻起，每隔单位时间单元Δt，定期判断前一时间单元内是否发生了动态操作，若发生了动态操作则更新Matching_Net模型，并进入步骤D，若没有发生动态操作则继续判断是否满足终止条件以决定下一步操作；D：判断更新后的Matching_Net模型是否破坏了前一时间单元的执行方案，若执行方案遭到破坏则进入步骤E，若执行方案没有遭到破坏则继续判断是否满足终止条件以决定下一步操作；E：提取更新后的Matching_Net模型中各个任务节点对应的超边集合以及提取各个超边对应的可靠性与效用值，并对可靠性与效用值进行衰减处理，然后实施再调度，遭到破坏的执行方案被修复或新的执行方案生成之后，进入步骤C。