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基于Petri网和监督学习的机器人柔性流水车间调度方法
1
作者
李浚
罗继亮
+2 位作者
李旭航
伊思嘉
聂卓赟
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第5期1008-1016,共9页
机器人柔性流水车间的调度属于组合优化问题,涉及在指数增长的事件序列集合中寻找最优路径.为了借助机器学习和启发式搜索的优势,提高调度优化的求解质量和效率,本文提出了一种基于库所赋时Petri网和监督学习的启发式优化方法.首先,利...
机器人柔性流水车间的调度属于组合优化问题,涉及在指数增长的事件序列集合中寻找最优路径.为了借助机器学习和启发式搜索的优势,提高调度优化的求解质量和效率,本文提出了一种基于库所赋时Petri网和监督学习的启发式优化方法.首先,利用库所赋时Petri网的运行规律,设计了启发式数据集的生成算法;其次,设计库所赋时Petri网的全连接神经网络学习模型,从数据集中学习Petri网行为的启发式;再次,以全连接神经网络模型作为启发式函数,设计了库所赋时Petri网A∗和集束搜索算法;最后,以某机器人柔性流水车间为例,进行了系列数值实验.本文方法获得了该流水车间库所赋时Petri网的高精度启发式,其平均相对误差低于0.05%,基于该启发式的A∗和集束搜索算法均能快速求解给定任务的最优或近似最优的调度策略.
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关键词
库所赋时Petri网
全连接神经网络
启发式函数
机器人柔性流水车间
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职称材料
时相关车辆路径规划问题的改进A*算法
被引量:
10
2
作者
张翼
唐国金
陈磊
《控制工程》
CSCD
北大核心
2012年第5期750-752,756,共4页
时相关车辆路径问题是研究时变路网环境下的车辆路径优化问题。首先,分别采用阶跃函数和分段连续函数描述不同路径上的跨时段行驶速度和威胁度,将路径时间指标和路径威胁指标表示成时相关函数;其次,为提高搜索效率,对传统A*算法进行改进...
时相关车辆路径问题是研究时变路网环境下的车辆路径优化问题。首先,分别采用阶跃函数和分段连续函数描述不同路径上的跨时段行驶速度和威胁度,将路径时间指标和路径威胁指标表示成时相关函数;其次,为提高搜索效率,对传统A*算法进行改进,在启发函数中增加了最短路径中当前结点的父结点信息,构造了包含里程指标、时间指标和威胁指标的时相关启发函数;最后,构造了包含100个结点、190条路径的车辆机动保障路网模型,通过仿真验证了该算法的有效性。
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关键词
时相关车辆路径问题
启发式算法
威胁
时相关启发函数
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职称材料
基于遗传算法求解带时间窗的车辆路由问题
被引量:
15
3
作者
黄岚
庞巍
+2 位作者
王康平
周春光
吕英华
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2005年第2期214-217,共4页
提出一种改进的遗传算法 ,用于求解带时间窗的车辆路由问题 .在算法中采用了直观的自然数编码机制、三复本锦标赛的选择方法和改进的启发式交叉算子 ,实验表明该方法用于求解带时间窗的车辆路由问题的有效性 .
关键词
遗传算法
车辆路由
三复本锦标赛选择方法
加权启发函数
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职称材料
基于启发搜索策略的飞行仿真系统实时调度算法
被引量:
1
4
作者
郑书朋
郑淑涛
+1 位作者
朱思滨
韩俊伟
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011年第1期86-92,共7页
针对飞行仿真系统中多种类型任务并发执行及任务具有严格定时限制和时序约束的特点,探讨了飞行仿真系统混合任务集的实时调度问题.通过建立混合任务集调度模型,把飞行仿真系统实时调度描述成一种受约束的在状态空间上的路径寻优问题.基...
针对飞行仿真系统中多种类型任务并发执行及任务具有严格定时限制和时序约束的特点,探讨了飞行仿真系统混合任务集的实时调度问题.通过建立混合任务集调度模型,把飞行仿真系统实时调度描述成一种受约束的在状态空间上的路径寻优问题.基于对启发式估价函数的设计,利用启发式搜索策略在所有符合约束的状态节点中搜索使启发式估价函数值最小的节点,经节点扩展得到了使混合任务集延迟时间最小的可行调度.建立飞行仿真系统混合任务集实时调度构架对调度算法进行试验验证,结果表明,该算法有效解决了飞行仿真系统中多种类型任务集成调度问题,并能以较低的时间开销满足飞行仿真系统对响应时间的一致性要求.
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关键词
混合任务集
调度模型
启发式搜索
估价函数
飞行仿真系统
飞行模拟器
实时调度
延迟时间
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职称材料
改进RRT的二阶段平滑搜索算法
被引量:
6
5
作者
罗辉
蒋涛
+3 位作者
周楠
许林
谭学敏
程永杰
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2022年第12期74-84,共11页
在复杂的环境当中,智能车辆路径规划模块的职能是产生一条合适的路径让智能车路径跟踪模块进行跟踪。在路径规划模块中要考虑两个方面:第一个方面是算法能够快速地搜索出一条安全的路径;第二个方面是算法进行路径规划的同时能够考虑车...
在复杂的环境当中,智能车辆路径规划模块的职能是产生一条合适的路径让智能车路径跟踪模块进行跟踪。在路径规划模块中要考虑两个方面:第一个方面是算法能够快速地搜索出一条安全的路径;第二个方面是算法进行路径规划的同时能够考虑车辆自身模型的约束,即运动学约束限制。然而快速搜索随机树RRT算法进行大范围路径搜索的过程中存在收敛速度较慢、搜索路径曲折角度过大的问题,导致车辆跟随时转弯角度过大、转向不连续,不满足车辆运动学模型。二阶段RRT算法TSRRT(Two-Stage RRT)采用融合最大转向角度的三次Bezier曲线进行上边界曲率优化,使规划路径能够满足车辆运动的转向角度,让车辆在行驶过程中能够以不停车的方式进行连续平稳转向;同时为了加快算法的收敛速度,通过第一阶段的启发式函数采样搜索以及第二阶段Dubins曲线直接连接最终终点和第一阶段搜索终点,能够有效地提高算法的整体搜索效率。通过实验验证,改进的RRT算法TSRRT,相比于传统RRT算法搜索时间减少近43%,路径长度减少近25%,同时提高了路径的平滑性,使已搜索路径曲率能够满足连续,能够让车辆在不停止的情况下连续平稳转弯,以便车辆后续更好地进行路径跟踪。
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关键词
快速搜索随机树
TSRRT算法
搜索时间
平滑性
启发式函数
BEZIER曲线
Dubins曲线
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职称材料
联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法
被引量:
4
6
作者
李林洋
徐天河
+3 位作者
王君婷
黄威
高凡
舒建旭
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2044-2053,共10页
局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要。针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构...
局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要。针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法。利用通信数据和全水深声速剖面数据,采用匹配场处理进行声速剖面仿真,其次通过后向传播神经网络拟合经验正交函数分解重构系数构建声速剖面,并与实测抛弃式温盐深剖面仪数据进行对比。结果表明:与平均声速剖面的1.079 m/s相比,考虑匹配场仿真声速剖面的联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法的均方根误差为0.665 m/s,提高了38.4%。因此,该算法可以提高复杂海洋环境中声速时间场的构造精度。
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关键词
声速时间场构建
匹配场处理
后向传播神经网络
声速剖面反演
经验正交函数分解
启发式算法
射线声学理论
第一模态系数
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职称材料
题名
基于Petri网和监督学习的机器人柔性流水车间调度方法
1
作者
李浚
罗继亮
李旭航
伊思嘉
聂卓赟
机构
华侨大学信息科学与工程学院
福建省电机控制与系统优化调度工程技术研究中心
出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第5期1008-1016,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61973130)
福建省中央引导地方科技发展专项项目(2022L2012)
福建省自然科学基金项目(2017J01117)资助.
文摘
机器人柔性流水车间的调度属于组合优化问题,涉及在指数增长的事件序列集合中寻找最优路径.为了借助机器学习和启发式搜索的优势,提高调度优化的求解质量和效率,本文提出了一种基于库所赋时Petri网和监督学习的启发式优化方法.首先,利用库所赋时Petri网的运行规律,设计了启发式数据集的生成算法;其次,设计库所赋时Petri网的全连接神经网络学习模型,从数据集中学习Petri网行为的启发式;再次,以全连接神经网络模型作为启发式函数,设计了库所赋时Petri网A∗和集束搜索算法;最后,以某机器人柔性流水车间为例,进行了系列数值实验.本文方法获得了该流水车间库所赋时Petri网的高精度启发式,其平均相对误差低于0.05%,基于该启发式的A∗和集束搜索算法均能快速求解给定任务的最优或近似最优的调度策略.
关键词
库所赋时Petri网
全连接神经网络
启发式函数
机器人柔性流水车间
Keywords
place-
time
d Petri nets
fully connected neural network
heuristic
function
robot flexible flow shops
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
时相关车辆路径规划问题的改进A*算法
被引量:
10
2
作者
张翼
唐国金
陈磊
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2012年第5期750-752,756,共4页
文摘
时相关车辆路径问题是研究时变路网环境下的车辆路径优化问题。首先,分别采用阶跃函数和分段连续函数描述不同路径上的跨时段行驶速度和威胁度,将路径时间指标和路径威胁指标表示成时相关函数;其次,为提高搜索效率,对传统A*算法进行改进,在启发函数中增加了最短路径中当前结点的父结点信息,构造了包含里程指标、时间指标和威胁指标的时相关启发函数;最后,构造了包含100个结点、190条路径的车辆机动保障路网模型,通过仿真验证了该算法的有效性。
关键词
时相关车辆路径问题
启发式算法
威胁
时相关启发函数
Keywords
time
-dependent
vehicle routing problem
heuristic
algorithm
threat
time -dependent heuristic function
分类号
TP27 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于遗传算法求解带时间窗的车辆路由问题
被引量:
15
3
作者
黄岚
庞巍
王康平
周春光
吕英华
机构
吉林大学计算机科学与技术学院
东北师范大学计算机科学系
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2005年第2期214-217,共4页
基金
国家自然科学基金 (60 175 0 2 4)资助
教育部科学技术研究重点项目 (0 2 0 90 )资助
教育部"符号计算与知识工程"重点实验室基金资助 .
文摘
提出一种改进的遗传算法 ,用于求解带时间窗的车辆路由问题 .在算法中采用了直观的自然数编码机制、三复本锦标赛的选择方法和改进的启发式交叉算子 ,实验表明该方法用于求解带时间窗的车辆路由问题的有效性 .
关键词
遗传算法
车辆路由
三复本锦标赛选择方法
加权启发函数
Keywords
genetic algorithm
vehicle routing problem with
time
Window (VRPTW)
selection method with tournament of three copies
heuristic
function
with weights
分类号
TP31 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于启发搜索策略的飞行仿真系统实时调度算法
被引量:
1
4
作者
郑书朋
郑淑涛
朱思滨
韩俊伟
机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011年第1期86-92,共7页
基金
教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-04-0325)
文摘
针对飞行仿真系统中多种类型任务并发执行及任务具有严格定时限制和时序约束的特点,探讨了飞行仿真系统混合任务集的实时调度问题.通过建立混合任务集调度模型,把飞行仿真系统实时调度描述成一种受约束的在状态空间上的路径寻优问题.基于对启发式估价函数的设计,利用启发式搜索策略在所有符合约束的状态节点中搜索使启发式估价函数值最小的节点,经节点扩展得到了使混合任务集延迟时间最小的可行调度.建立飞行仿真系统混合任务集实时调度构架对调度算法进行试验验证,结果表明,该算法有效解决了飞行仿真系统中多种类型任务集成调度问题,并能以较低的时间开销满足飞行仿真系统对响应时间的一致性要求.
关键词
混合任务集
调度模型
启发式搜索
估价函数
飞行仿真系统
飞行模拟器
实时调度
延迟时间
Keywords
mixed task set
scheduling model
heuristic
search
evaluation
function
flight simulation system
flight simulator
real-
time
scheduling
time
delay
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
改进RRT的二阶段平滑搜索算法
被引量:
6
5
作者
罗辉
蒋涛
周楠
许林
谭学敏
程永杰
机构
成都信息工程大学控制工程学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2022年第12期74-84,共11页
基金
国家自然科学基金(61802036,11901063)
四川省科技厅科研基金(2021YFG0133,2021YFG0295,21ZDYF3598,2021YFH0069)。
文摘
在复杂的环境当中,智能车辆路径规划模块的职能是产生一条合适的路径让智能车路径跟踪模块进行跟踪。在路径规划模块中要考虑两个方面:第一个方面是算法能够快速地搜索出一条安全的路径;第二个方面是算法进行路径规划的同时能够考虑车辆自身模型的约束,即运动学约束限制。然而快速搜索随机树RRT算法进行大范围路径搜索的过程中存在收敛速度较慢、搜索路径曲折角度过大的问题,导致车辆跟随时转弯角度过大、转向不连续,不满足车辆运动学模型。二阶段RRT算法TSRRT(Two-Stage RRT)采用融合最大转向角度的三次Bezier曲线进行上边界曲率优化,使规划路径能够满足车辆运动的转向角度,让车辆在行驶过程中能够以不停车的方式进行连续平稳转向;同时为了加快算法的收敛速度,通过第一阶段的启发式函数采样搜索以及第二阶段Dubins曲线直接连接最终终点和第一阶段搜索终点,能够有效地提高算法的整体搜索效率。通过实验验证,改进的RRT算法TSRRT,相比于传统RRT算法搜索时间减少近43%,路径长度减少近25%,同时提高了路径的平滑性,使已搜索路径曲率能够满足连续,能够让车辆在不停止的情况下连续平稳转弯,以便车辆后续更好地进行路径跟踪。
关键词
快速搜索随机树
TSRRT算法
搜索时间
平滑性
启发式函数
BEZIER曲线
Dubins曲线
Keywords
rapidly exploring random tree
two-stage rapidly-exploring random trees(TSRRT)algorithm
search
time
smoothness
heuristic
function
Bezier curve
Dubins curve
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法
被引量:
4
6
作者
李林洋
徐天河
王君婷
黄威
高凡
舒建旭
机构
长安大学地质工程与测绘学院
山东大学空间科学与物理学院
中国海洋大学信息科学与工程学部
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2044-2053,共10页
基金
崂山实验室科技创新项目(LSKJ202205104)
山东省自然科学基金项目(ZR2023QD163)
+1 种基金
中国博士后科学基金项目(2023M732041)
地理信息工程国家重点实验室基金项目(SKLGIE2022-ZZ2-02).
文摘
局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要。针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法。利用通信数据和全水深声速剖面数据,采用匹配场处理进行声速剖面仿真,其次通过后向传播神经网络拟合经验正交函数分解重构系数构建声速剖面,并与实测抛弃式温盐深剖面仪数据进行对比。结果表明:与平均声速剖面的1.079 m/s相比,考虑匹配场仿真声速剖面的联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法的均方根误差为0.665 m/s,提高了38.4%。因此,该算法可以提高复杂海洋环境中声速时间场的构造精度。
关键词
声速时间场构建
匹配场处理
后向传播神经网络
声速剖面反演
经验正交函数分解
启发式算法
射线声学理论
第一模态系数
Keywords
construction of sound velocity
time
field
matching field processing
BP neural network
inversion of sound velocity profile
empirical orthogonal
function
decomposition
heuristic
algorithm
theory of ray acoustics
first modal coefficient
分类号
P733.21 [天文地球—物理海洋学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Petri网和监督学习的机器人柔性流水车间调度方法
李浚
罗继亮
李旭航
伊思嘉
聂卓赟
《控制理论与应用》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
时相关车辆路径规划问题的改进A*算法
张翼
唐国金
陈磊
《控制工程》
CSCD
北大核心
2012
10
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职称材料
3
基于遗传算法求解带时间窗的车辆路由问题
黄岚
庞巍
王康平
周春光
吕英华
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2005
15
在线阅读
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职称材料
4
基于启发搜索策略的飞行仿真系统实时调度算法
郑书朋
郑淑涛
朱思滨
韩俊伟
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011
1
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职称材料
5
改进RRT的二阶段平滑搜索算法
罗辉
蒋涛
周楠
许林
谭学敏
程永杰
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
6
联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法
李林洋
徐天河
王君婷
黄威
高凡
舒建旭
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
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