一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法技术

本发明专利技术涉及一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，构建基于剪枝

【技术实现步骤摘要】
一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法


[0001]本专利技术涉及计算；推算；计数的
，特别涉及一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法。

技术介绍

[0002]任务调度作为一个经典的问题，经过多年的研究，各项成果已广泛应用于交通运输、医疗服务、零售业、生产制造以及网络资源调度等领域。
[0003]然而，随着行业的不断发展，任务调度也面临着更为复杂的要求，需要考虑的约束条件也随之增加，部分任务调度问题及其变种问题已经被证明是NP
‑
hard问题，例如在医疗场景中的护士排班问题、在工业生产中的车间调度问题等。如何设计快速有效的调度算法成为业界的研究难题。
[0004]现有主流的任务调度算法主要分为数学规划法、启发式算法以及演化算法。覆盖度作为衡量任务调度方案质量的重要评估指标，通常用以评估某个任务在调度周期的某个时段上，资源提供的能力对于该时段内任务工作量的满足程度。虽然上述算法处理任务调度问题时，将覆盖度作为优化目标，已经取得了一系列成果，但是传统任务调度问题中，任务执行时间的起止点是确定的，而不确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，其特征在于：所述方法构建基于剪枝
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调度
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调优的多阶段资源调度模型；在剪枝阶段，基于各时段任务所需能力和资源能力值，建立资源数量预估方程，通过梯度投影法求解，获得各时段内任务所需资源数量；调度阶段，按照调整范围内任务最大执行时间，利用按组分配策略和能力值平均矩阵，实现任务
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资源的粗粒度调度；调优阶段，以不确定时间策略、粗粒度调度方案的平均覆盖度为阈值，根据当前时段的覆盖度优化任务的具体执行时间。2.根据权利要求1所述的一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，其特征在于：对于任一任务，定义调度周期、任务集和约束条件；所述调度周期包含若干间隔相同的时间点，任意两个相邻时间点d
i
与d
i+1
间存在时间间隔，从t
s
至t
e
，这段时间又包括w个连续的相同时段，具有对应的工作量；所述约束条件包括必须遵守的硬约束和除硬约束外的软约束，所述软约束为，在各个时段上，任务所分配资源的能力值与其工作量之间的比值保持均衡；对应所述软约束设置评估指标，用于评估每个任务调度方案并取最优。3.根据权利要求2所述的一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，其特征在于：在各个时段上，任务所分配资源的能力值与其工作量之间的比值保持均衡对应的评估指标为平均覆盖度Ave_Coverage和覆盖度均衡性Coverage_Fairness，指标为平均覆盖度Ave_Coverage和覆盖度均衡性Coverage_Fairness，指标为平均覆盖度Ave_Coverage和覆盖度均衡性Coverage_Fairness，其中，为第i个时间点包含的第j个时段的工作量，为时段被分配的资源能力值，n和w分别对应时间点总数和每两个时间点间的时段总数；评估指标中平均覆盖度Ave_Coverage与1的差值越小、且Coverage_Fairness越小，则评估越优。4.根据权利要求1所述的一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，其特征在于：所述剪枝阶段包括基于排班周期的约束控制策略；所述约束控制策略为，以一组资源R、当前时段的序号以及排班周期包含时间点数量|D|作为输入，输出可用资源集available_R；获取排班周期并以硬约束添加设置，建立动态周期表，每个资源按照在各自的动态周期表中排班周期的剩余数量确定可用性，其中，排班周期的剩余数量用sign(g)进行表示；依次检索每个资源前max个状态，记为NUM；若NUM＜min，则r
k
均可用；若min≤NUM≤max且NUM∈sign(g)且则r
k
不可用；
min≤NUM≤max且NUM∈sign(g)且则r
k
可用。5.根据权利要求4所述的一种基于不确定时间策略的多阶段任务调度方法，其特征在于：所述剪枝阶段还包括预估资源数量；将一天的工作时间划分为若干共享时段，根据共享时段中各时段的工作量，计算每个共享时段的平均工作量，结合各类任务所包含的共享时间段，建立工作量函数WF，以梯度投影法求解，得到每个任务的预估工作量EW_task_t；通过可用资源的总能力值total_AP和预估各种任务的总工作量∑EW_task_t确认当前时段可用资源的总能力值，当total_AP＜∑
tk＝1
EW_task_t时，所有可用的资源可以被分配到任务，可用的能力值totalap_d
i
被设置为可用资源的能力值总和total_AP，否则，部分资源就必须被设置为休整，可用的能力值totalap_d
i
被设置为预估工作量总和∑
tk＝1
EW_task_t；基于此，计算每种任务预计分配到能力值的数量ap_ta...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪峰，吕何新，梁丙会，戴国勇，韩毅，
申请(专利权)人：浙江树人学院，
类型：发明
国别省市：