一种任务最优调度方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种任务最优调度方法及系统，包括输入单元、输入接口、输出单元、调配数据库、比对单元、调度接口、本地查询接口、网络查询接口、查询数据库、调度单元；输入单元接收目标位置信息、目标任务起止时间，调配数据库包括工作单元名称、工作单元状态标志、工作单元位置信息，查询数据库通过本地查询接口连接，查询数据库中包含故障位置信息、故障等待时间；系统运行时，输入单元比对单元通过网络查询接口向查询数据库调取数据，同时通过本地查询接口向调度数据库调取数据，筛选出距离工作单位位置信息最近的工作单元，并通过调度单元生成委派信息发送至输出单元。优化了任务调度过程中由于时间或地点冲突进行任务调度及路线规划的问题。路线规划的问题。路线规划的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种任务最优调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业自动化检测
，特别是涉及一种任务最优调度方法及系统。

技术介绍

[0002]随着工业化进程的不断推进，复杂度高、信息量大、响应速度快成为了在任务调度过程中越来越现实的情况和急需解决的问题。与此同时，基于网络的分布式信息系统在各个领域都得到了广泛的应用，在整个社会生活中亦正发挥着日益突出的作用。对于复杂系统中调度方案的计算方法也多种多样。然而随着高性能技术应用需求的迅猛发展，传统的分布式运算，仅单纯地把所有的计算机组合起来共同解决一个大型的应用问题，已经不再能够很好地满足人们的需求(如面对突发状况需要进行计划调整的情况)。CN201410334495.1提出了一种可动态调整的任务调度系统和调度方法，其主要解决了能够支持业务任务调度计划的动态调整；能够支持不同应用系统之间的业务任务存在关联；能够降低业务系统间的耦合性；能够提高业务系统任务调度的扩展性。但该方法依然没有解决当途径目标区域的过程中，中间路段或者目标区域出现故障，如何进行任务重新调度的问题。且未对最佳路径的规划方式给出实施方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种任务最优调度方法及系统。
[0004]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种任务最优调度方法，其包括以下步骤：
[0005]S1、获取目标任务位置信息、目标任务起止时间；
[0006]S2、比对单元调取调配数据库信息，所述调配数据库信息包括工作单元名称、工作单元状态标志、工作单元位置信息，所述工作单元状态标志有忙和闲两种状态，所述工作单元状态标志为忙的不予调取；查询数据库通过所述本地查询接口连接，所述查询数据库中包含故障位置信息、故障起止时间；
[0007]S3、将步骤S1中目标位置信息与步骤S2中故障位置信息进行比较，筛选出距离工作单位位置信息最近的正常工作单元，将正常工作单元信息通过调度单元生成委派信息并传递至输出单元；
[0008]S4、将S3中所述正常工作单元所对应的工作单元状态标志置为忙，同时将所述正常工作单元位置信息同步为其对应的任务位置信息。
[0009]该技术方案能根据工作单元的实时情况，结合目的地当前情况，其工作路径是否包含故障区域等进行综合选择，获取在目标任务起止时间段，距离任务位置最近的工作单元，提高工作效率。
[0010]在本专利技术的另一种优选实施方式中，生成故障单元的故障辐射区域函数：
[0011][0012]其中，p为方向序号，dp为故障单元在p方向的最远辐射距离，rect【】为距离窗函数，t
p
为故障单元在p方向的可执行时间，T
标
为正常工作单元的标准执行时间，Δt为故障单元在p方向的误差时间。
[0013]该方案将故障区域的边界进行量化，根据具体情况量化出故障区域的范围。
[0014]在本专利技术的另一种优选实施方式中，
[0015]根据故障辐射区域函数，获得故障辐射区域；
[0016]获得故障辐射区域中的正常工作单元；
[0017]对所述正常工作单元的工作需求数量进行聚类排序，筛选工作需求数量没有超出阈值的最近的正常工作单元作为最终的工作单元。
[0018]该方式的有益效果是当有工作单元临时出现故障时，根据其故障范围计算出离其最近的正常工作单元，进行工作的持续稳定，同时根据工作单元的工作任务总量以及与任务位置对其的需求优先级进行排序(例如聚类方式)，从而选取最适合的方案。
[0019]在本专利技术的另一种优选实施方式中，所述步骤S3比较过程中，若所述目标位置信息与所述故障位置信息相同则返回无可选方案结果至输出单元。
[0020]该方式的有益效果是先进入无解结果的判断流程，节省判断时间。
[0021]在本专利技术的另一种优选实施方式中，所述调配数据库信息中还包括初始化位置信息，所述比对单元中还有定位模块，所述定位模块计算出工作单元到所述目标单元位置信息所途经的最近区域信息，生成路径规划方案，若所述区域信息中心包含所述故障位置信息，则放弃该方案，选择故障位置相邻区域重新计算。
[0022]该优选方式可以进行当某工作单元距离目标任务位置最近距离由于故障区域阻碍需要重新选择路线，给出次级选择，将其与其他工作单元的路线进行比较，能更全面的进行方案的全面比对，而不会因为由于该工作单元的最佳路径因为有故障区域就将其放弃而选择其他工作单元作为备选。
[0023]在本专利技术的另一种优选实施方式中，进行了路径规划，获取最优路径消耗时长t，选取最优路径消耗时长t最短的方案为委派信息；
[0024]所述调配数据库信息中还包括至少一条非空闲时段记录，所述非空闲时段记录至少包括开始时间节点和结束时间节点，在所述工作单元状态标志为闲的时候，所述非空闲时段记录的值为空，在所述工作单元状态标志为忙或故障，若最优路径消耗时长t结合其开始时间节点、结束时间节点，与所述任务起止时间不重合的予以调取进行备选；在步骤S4中，在将所述正常工作单元位置信息同步为其对应的任务位置信息时，同时生成所对应的非空闲时段记录，即所述开始时间和结束时间，数据库系统定期清理所述非闲时段记录，当记录中所述结束时间小于当前系统时钟时间，则将该条记录清理删除。
[0025]该方式有益效果为对任务目标进行了路径规划分析，明确了最优路径的选择依据，既避免了由于仅仅当前工作单元标志为忙而实际与任务起止时间不冲突而造成漏选的问题，并且考虑了从起点到目标任务点的路途时间损耗，避免了由于路途耽搁引起工作时间内无法到达工作区域的冲突。
[0026]本专利技术的另一优选方式中，进行路径规划，获取最优路径消耗时长的计算方法具体为：
[0027]M1、创建4个表OPEN1、CLOSE1、OPEN2和CLOSE2,其中OPEN1和OPEN2分别保存正向搜索和逆向搜索中所有待拓展点及所有待拓展点之间的平均速率；CLOSE1和CLOSE2分别保存正向搜索和逆向搜索中永久标记的节点,设置判断变量T用于判断进行正向还是逆向搜索；
[0028]M2、将起点放入OPEN1表中，清空CLOSE1表；将终点放入OPEN2表中，并将CLOSE2表置为空，初始化T＝0；
[0029]M3、如果T＝0，执行步骤M4；如果T＝1，执行步骤M9；
[0030]M4、遍历OPEN1表，查找代价估计函数f(k)的最小值点，如果结果为空，则无路径；否则将其作为当前点，并移入CLOSE1表中,如果当前点为终点，则执行步骤M14；否则，执行步骤M5；
[0031]正向搜索的评估函数为：
[0032]f(k)＝g(k)+h(k)
[0033]其中k指当前搜索的节点f(k)是从起点经过节点k到达目标节点的总成本，g(k)表示从起点开始经过已生成的最优路径到节点k的成本，h(k)是从节点k到目标节点获得的最优路径估计成本，
[0034]g(k)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种任务最优调度方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、获取目标任务位置信息、目标任务起止时间；S2、比对单元调取调配数据库信息，所述调配数据库信息包括工作单元名称、工作单元状态标志、工作单元位置信息，所述工作单元状态标志有忙、闲、故障三种状态，所述工作单元状态标志为忙或故障时不予调取；查询数据库中包含实时更新的故障位置信息、预计故障起止时间；所述查询数据库通过本地查询接口与比对单元连接，获取所述故障位置信息、所述预计故障起止时间；S3、将步骤S1中目标位置信息与步骤S2中故障位置信息进行比较，筛选出距离工作单位位置信息最近的正常工作单元，所述正常工作单元为状态标志为闲的工作单元，将正常工作单元信息通过调度单元提取委派信息并传递至输出单元，所述委派信息包括但不限于工作单元名称、目标任务位置信息、目标任务起止时间；S4、将S3中所述正常工作单元所对应的工作单元状态标志置为忙，同时将所述正常工作单元位置信息同步为其对应的任务位置信息。2.如权利要求1所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，根据故障辐射区域函数，获得故障辐射区域；获得故障辐射区域中的正常工作单元；对所述正常工作单元的工作需求数量进行聚类排序，筛选工作需求数量没有超出阈值的最近的正常工作单元作为最终的工作单元。3.如权利要求1所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，生成故障单元的故障辐射区域函数：其中，p为方向序号，dp为故障单元在p方向的最远辐射距离，rect【】为距离窗函数，t
p
为故障单元在p方向的可执行时间，T
标
为正常工作单元的标准执行时间，Δt为故障单元在p方向的误差时间。4.如权利要求1所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，所述步骤S3比较过程中，若所述目标位置信息与所述故障位置信息相同则返回无可选方案结果至输出单元。5.如权利要求1所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，所述调配数据库信息中还包括初始化位置信息，所述比对单元中还有定位模块，所述步骤S3比较过程中，所述定位模块计算出工作单元到所述目标单元位置信息所途经的最近区域信息，生成路径规划方案，若所述区域信息中心包含所述故障位置信息，则放弃该方案，选择故障位置相邻区域重新计算。6.如权利要求1所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，进行路径规划，获取最优路径消耗时长t，选取最优路径消耗时长t最短的方案为委派信息；所述调配数据库信息中还包括至少一条非空闲时段记录，所述非空闲时段记录至少包括开始时间节点和结束时间节点，在所述工作单元状态标志为闲的时候，所述非空闲时段记录的值为空，在所述工作单元状态标志为忙或故障，若最优路径消耗时长t与所述任务起止时间不重合的予以调取进行备选，在步骤S4中，在将所述正常工作单元位置信息同步为
其对应的任务位置信息时，同时生成所对应的非空闲时段记录，即所述开始时间和结束时间，数据库系统定期清理所述非闲时段记录，当记录中所述结束时间小于当前系统时钟时间，则将该条记录删除。7.如权利要求6所述的一种最优任务调度方法，其特征在于，进行路径规划，获取最优路径消耗时长的计算方法具体为：M1、创建4个表OPEN1、CLOSE1、OPEN2和CLOSE2,其中OPEN1和OPEN2分别保存正向搜索和逆向搜索中所有待拓展点及所有待拓展点之间的平均速率；CLOSE1和CLOSE2分别保存正向搜索和逆向搜索中永久标记的节点,设置判断变量T用于判断进行正向还是逆向搜索；M2、将起点放入OPEN1表中，清空CLOSE1表；将终点放入OPEN2表中，并将CLOSE2表置为空，初始化T＝0；M3、如果T＝0，执行步骤M4；如果T＝1，执行步骤M9；M4、遍历OPEN1表，查找代价估计函数f(k)的最小值点，如果结果为空，则无路径；否则将其作为当前点，并移入CLOSE1表中,如果当前点为终点，则执行步骤M14；否则，执行步骤M5；正向搜索的评估函数为：f(k)＝g(k)+h(k)其中k指当前搜索的节点f(k)是从起点经过节点k到达目标节点的总成本，g(k)表示从起点开始经过已生成的最优路径到节点k的成本，h(k)是从节点k到目标节点获得的最优路径估计成本，g(k)＝|x
s
‑
x
k
|+|y
s
‑
y
k
|h(k)＝|x
e
‑
x
k
|...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚洪平，焦大川，
申请(专利权)人：华亿认证中心有限公司，
类型：发明
国别省市：