一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及戰(zhàn)時(shí)裝備保障【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝置。本發(fā)明所述一種保障任務(wù)調(diào)度的方法包括：獲取保障分隊(duì)的數(shù)量及位置信息和保障對(duì)象的數(shù)量及位置信息；計(jì)算得到每個(gè)保障分隊(duì)分別完成保障每個(gè)保障對(duì)象的成本；建立平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)保障分隊(duì)分配的保障對(duì)象。通過(guò)本發(fā)明提供的一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝置，在多目標(biāo)多任務(wù)目標(biāo)調(diào)度中，能夠通過(guò)獲取保障對(duì)象和保障分隊(duì)情況，就可以自動(dòng)完成保障任務(wù)的分配，能使完成各項(xiàng)保障任務(wù)的總效益最優(yōu)，在戰(zhàn)時(shí)能夠大幅度降低裝備指揮員工作強(qiáng)度，提高裝備保障指揮決策的實(shí)效性和準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及戰(zhàn)時(shí)裝備保障【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 我軍現(xiàn)役陸軍及通用裝備種類繁多，戰(zhàn)時(shí)進(jìn)行裝備保障工作量極大，為保證保障 工作高效、有序地完成，裝備指揮員需要進(jìn)行大量任務(wù)測(cè)算工作。裝備保障任務(wù)調(diào)度業(yè)務(wù)過(guò) 程計(jì)算方法復(fù)雜，過(guò)程間關(guān)聯(lián)程度高。
[0003] 在多目標(biāo)多任務(wù)目標(biāo)調(diào)度中，面臨這樣的問(wèn)題：有若干保障任務(wù)需要完成，又有若 干保障分隊(duì)能夠完成其中的每項(xiàng)任務(wù)。由于每個(gè)保障分隊(duì)的特點(diǎn)與能力不同，完成各項(xiàng)任 務(wù)的效益或時(shí)間也各不同，因保障任務(wù)性質(zhì)的要求和管理保障的需要，每項(xiàng)任務(wù)只能由一 個(gè)保障分隊(duì)完成，則應(yīng)該如何分配保障分隊(duì)去完成所有保障任務(wù)，能使完成各項(xiàng)保障任務(wù) 的總效益最優(yōu)。通常，每個(gè)保障分隊(duì)匹配有相應(yīng)的最優(yōu)保障任務(wù)，但可能造成多個(gè)保障分隊(duì) 的最優(yōu)保障任務(wù)重復(fù)，并不是最優(yōu)的任務(wù)調(diào)度方案。因此，需要尋求總體最優(yōu)的任務(wù)調(diào)度方 案。
[0004] 目前，裝備指揮機(jī)構(gòu)一般都使用Excel等通用軟件進(jìn)行裝備保障任務(wù)調(diào)度，缺少 計(jì)算依據(jù)，決策過(guò)程復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、準(zhǔn)確率低、自動(dòng)化程度偏低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行裝備保障任務(wù)調(diào)度，缺少計(jì)算依據(jù)，決策過(guò)程復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間 長(zhǎng)、準(zhǔn)確率低、自動(dòng)化程度偏低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種保障任務(wù)調(diào)度的方法及裝置。
[0006] 本發(fā)明提供的一種保障任務(wù)調(diào)度的方法，包括：
[0007] S1，獲取保障分隊(duì)的數(shù)量及位置信息和保障對(duì)象的數(shù)量及位置信息；
[0008] S2,根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì)算得到每個(gè)所述 保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本；
[0009] S3,判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量與所述保障對(duì)象的數(shù)量是否相等，若是，則執(zhí)行步驟 S4,否則執(zhí)行步驟S5;
[0010] S4,建立基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所 述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象，并結(jié)束流程；
[0011] S5,判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量是否大于所述保障對(duì)象的數(shù)量，若是，則執(zhí)行步驟 S6 ；
[0012] S6,增加虛擬保障對(duì)象，使所述保障對(duì)象的數(shù)量等于所述保障分隊(duì)的數(shù)量，建立基 于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué) 模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象，并結(jié)束流程。
[0013] 進(jìn)一步地，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型為根據(jù)所述每一個(gè)保障分隊(duì)到達(dá)每一個(gè)保 障對(duì)象的距離成本，在滿足每一個(gè)所述保障分隊(duì)只分配一個(gè)所述保障對(duì)象以及每一個(gè)所述 保障對(duì)象只由一個(gè)所述保障分隊(duì)完成的情況下，使得所述保障分隊(duì)到達(dá)所述保障對(duì)象的距 離成本總和最小的數(shù)學(xué)模型。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟S5中，若所述保障分隊(duì)的數(shù)量小于所述保障對(duì)象的數(shù)量，則 執(zhí)行以下步驟；
[0015] S7a，增加虛擬保障分隊(duì)，使所述保障分隊(duì)的數(shù)量等于所述保障對(duì)象的數(shù)量，建立 基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù) 學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的所述保障對(duì)象，返回步驟S1 ;
[0016] 所述步驟S2具體包括：
[0017] 根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì)算本次每個(gè)所述保 障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本；
[0018] 將所述保障分隊(duì)前一次到達(dá)分配的所述保障對(duì)象的距離成本加入該保障分隊(duì)本 次距離成本的計(jì)算結(jié)果當(dāng)中。
[0019] 進(jìn)一步地，所述步驟S5中，若所述保障分隊(duì)的數(shù)量小于所述保障對(duì)象的數(shù)量，則 執(zhí)行以下步驟；
[0020] S7b，將保障對(duì)象采用κ-means動(dòng)態(tài)聚類算法進(jìn)行分組，得到保障對(duì)象組，所述保 障對(duì)象組的數(shù)量與所述保障分隊(duì)的數(shù)量相等，并且計(jì)算得到每個(gè)所述保障對(duì)象組的聚類重 心的位置信息；
[0021] S8,根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象組聚類重心的位置信息，計(jì)算 得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象組聚類重心的距離成本；
[0022] S9,建立基于所述距離成本的保障分隊(duì)到保障對(duì)象組聚類重心的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù) 學(xué)模型，利用分支定界法求解所述數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的所述保障對(duì)象 組，所述保障分隊(duì)依次完成所述保障對(duì)象組所包含的所述保障對(duì)象。
[0023] 進(jìn)一步地，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型為：

【權(quán)利要求】
1. 一種保障任務(wù)調(diào)度的方法，其特征在于，所述方法包括： S1，獲取保障分隊(duì)的數(shù)量及位置信息和保障對(duì)象的數(shù)量及位置信息； 52, 根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì)算得到每個(gè)所述保障 分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本； 53, 判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量與所述保障對(duì)象的數(shù)量是否相等，若是，則執(zhí)行步驟S4， 否則執(zhí)行步驟S5 ; 54, 建立基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平 衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象，并結(jié)束流程； 55, 判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量是否大于所述保障對(duì)象的數(shù)量，若是，則執(zhí)行步驟S6 ; 56, 增加虛擬保障對(duì)象，使所述保障對(duì)象的數(shù)量等于所述保障分隊(duì)的數(shù)量，建立基于 所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模 型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象，并結(jié)束流程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型為根據(jù)所述 每一個(gè)保障分隊(duì)到達(dá)每一個(gè)保障對(duì)象的距離成本，在滿足每一個(gè)所述保障分隊(duì)只分配一個(gè) 所述保障對(duì)象以及每一個(gè)所述保障對(duì)象只由一個(gè)所述保障分隊(duì)完成的情況下，使得所述保 障分隊(duì)到達(dá)所述保障對(duì)象的距離成本總和最小的數(shù)學(xué)模型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S5中，若所述保障分隊(duì)的數(shù)量小 于所述保障對(duì)象的數(shù)量，則執(zhí)行以下步驟： S7a，增加虛擬保障分隊(duì)，使所述保障分隊(duì)的數(shù)量等于所述保障對(duì)象的數(shù)量，建立基于 所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模 型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的所述保障對(duì)象，返回步驟S1 ; 所述步驟S2具體包括： 根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì)算本次每個(gè)所述保障分 隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本； 將所述保障分隊(duì)前一次到達(dá)分配的所述保障對(duì)象的距離成本加入該保障分隊(duì)本次距 離成本的計(jì)算結(jié)果當(dāng)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S5中，若所述保障分隊(duì)的數(shù)量小 于所述保障對(duì)象的數(shù)量，則執(zhí)行以下步驟； S7b，將保障對(duì)象采用K-means動(dòng)態(tài)聚類算法進(jìn)行分組，得到保障對(duì)象組，所述保障對(duì) 象組的數(shù)量與所述保障分隊(duì)的數(shù)量相等，并且計(jì)算得到每個(gè)所述保障對(duì)象組的聚類重心的 位置信息； 58, 根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象組聚類重心的位置信息，計(jì)算得到 每個(gè)所述保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象組聚類重心的距離成本； 59, 建立基于所述距離成本的保障分隊(duì)到保障對(duì)象組聚類重心的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模 型，利用分支定界法求解所述數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的所述保障對(duì)象組，所 述保障分隊(duì)依次完成所述保障對(duì)象組所包含的所述保障對(duì)象。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型 為：
其中，S為完成保障任務(wù)總成本，k為保障分隊(duì)的數(shù)量，η為保障對(duì)象的數(shù)量；為第i 個(gè)保障分隊(duì)完成保障第j項(xiàng)保障對(duì)象的成本，其中1 < i < k，1 < j < n 為決策變量， 其中1彡i彡k, 1彡j彡n，當(dāng)Xij = 1時(shí)表示分配第i個(gè)保障分隊(duì)完成第j項(xiàng)保障對(duì)象的 保障任務(wù)。
6. -種保障任務(wù)調(diào)度的裝置，其特征在于，所述裝置包括： 獲取模塊，用于獲取保障分隊(duì)的數(shù)量及位置信息和保障對(duì)象的數(shù)量及位置信息； 第一計(jì)算模塊，根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì)算得到每 個(gè)所述保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本； 第一判斷模塊，判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量與所述保障對(duì)象的數(shù)量是否相等； 第一分配模塊，建立基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法 求解所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象； 第二判斷模塊，判斷所述保障分隊(duì)的數(shù)量是否大于所述保障對(duì)象的數(shù)量； 第二分配模塊，用于增加虛擬保障對(duì)象，使所述保障對(duì)象的數(shù)量等于所述保障分隊(duì)的 數(shù)量，建立基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡 任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)所分配的所述保障對(duì)象。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型為根據(jù)所述 每一個(gè)保障分隊(duì)到達(dá)每一個(gè)保障對(duì)象的距離成本，在滿足每一個(gè)所述保障分隊(duì)只分配一個(gè) 所述保障對(duì)象以及每一個(gè)所述保障對(duì)象只由一個(gè)所述保障分隊(duì)完成的情況下，使得所述保 障分隊(duì)到達(dá)所述保障對(duì)象的距離成本總和最小的數(shù)學(xué)模型。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 第三分配模塊a，用于增加虛擬保障分隊(duì)，使所述保障分隊(duì)的數(shù)量等于所述保障對(duì)象的 數(shù)量，建立基于所述距離成本的平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并采用分支定界法求解所述平衡 任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的所述保障對(duì)象； 所述第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象的位置信息計(jì) 算本次每個(gè)所述保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象的距離成本；將所述保障分隊(duì)前一次 到達(dá)分配的所述保障對(duì)象的距離成本加入該保障分隊(duì)本次距離成本的計(jì)算結(jié)果當(dāng)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 分組模塊，用于將保障對(duì)象采用K-means動(dòng)態(tài)聚類算法進(jìn)行分組，得到保障對(duì)象組，所 述保障對(duì)象組的數(shù)量與所述保障分隊(duì)的數(shù)量相等，并且計(jì)算得到每個(gè)所述保障對(duì)象組的聚 類重心的位置信息； 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述保障分隊(duì)的位置信息和所述保障對(duì)象組聚類重心的位置 信息，計(jì)算得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分別到達(dá)每個(gè)所述保障對(duì)象組聚類重心的距離成本； 第三分配模塊b，用于建立基于所述距離成本的保障分隊(duì)到保障對(duì)象組聚類重心的平 衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，利用分支定界法求解所述數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)所述保障分隊(duì)分配的 所述保障對(duì)象組；所述保障分隊(duì)依次完成所述保障對(duì)象組所包含的所述保障對(duì)象。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述平衡任務(wù)調(diào)度數(shù)學(xué)模型 為：
其中，S為完成保障任務(wù)總成本，k為保障分隊(duì)的數(shù)量，η為保障對(duì)象的數(shù)量；為第i 個(gè)保障分隊(duì)完成保障第j項(xiàng)保障對(duì)象的成本，其中1 < i < k，1 < j < n 為決策變量， 其中1彡i彡k, 1彡j彡n，當(dāng)Xij = 1時(shí)表示分配第i個(gè)保障分隊(duì)完成第j項(xiàng)保障對(duì)象的 保障任務(wù)。
【文檔編號(hào)】G06F9/46GK104216769SQ201410494844
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】何國(guó)良, 朱連軍, 李衛(wèi)東 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院