一种多维分布式作业任务分配方法与流程

本发明涉及多维分布式网络领域,尤其涉及一种多维分布式作业任务分配方法。

背景技术：

1、特种载体装载系统的对象多、任务重，亟需一套指挥、管理、层次划分适当，系统构架合理，达到“人员”、“任务”、“装备”的最佳结合，充分发挥装载系统强大的综合能力，为更好地完成装载的任务提供可靠、实用的信息化指挥管理。

2、根据装载需求计划，运用信息化手段，协助指挥员完成艇具进出船、存放调运、油水气电供应、维护支援等任务的作业规划、信息管理和实时指挥；装载装具、携行人员信息管理以及船上调度、换乘作业的规划、管理和指挥及载体物资、特种物资；为指挥员提供装载作业的综合态势信息支持。

3、但现有情况中，装载指挥员掌握各作业岗位、各类型设备、各类物资、各类人员的综合态势不及时、不全面的问题，造成信息滞留时间长，增大了不确定性对协同行动带来的指挥问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种多维分布式作业态势构建与同步方法，指挥管理系统的各设备连接全船主干网络，通过网络采集相关设备发送的信息，综合处理后在本设备显示，并将相关信息上报给上级设备、下发到下级设备，完成作业的指挥管理，实现对特种车辆的输转、系留、进出船等作业过程的信息化管理。

2、一种多维分布式作业任务分配方法，包括如下步骤：

3、s1. 将具有分散特征且相对独立的作业单元通过主干网络集成为一个分布式的多作业系统;

4、s2.建立包括装备体系成功率、时间代价及能力的评价指标；

5、s3.将评价指标代入多作业系统，通过分布式拍卖算法实现任务的分配。

6、进一步的，所述多作业系统包括作业单元及作业单元在执行任务过程中的将作业单元分解为可执行的任务序列。

7、进一步的，所述作业单元为：

8、

9、式中，w为所有作业单元构成的作业集合；为第i个作业单元；为作业数；为作业单元间存在的指挥、隶属的约束关系构成的集合；为作业的属性构成的集合。

10、进一步的，所述任务序列为

11、

12、

13、式中，t为某时间范围内需要完成的整个设备任务的集合；tj为第j个任务，这个是的子集，表示子业务单元之间关系，为任务数量；为任务的属性，为根据基本单元对任务集合进行划分得到的任务子集，为子集总数。

14、进一步的，所述装备体系成功率的评价指标为设备任务tj的价值：

15、

16、式中为按时完成任务的成功率，为超出规定时间时的成功率。

17、进一步的，所述时间代价的评价指标的评价方法为：任务tj的完成时间为，为单独完成任务tj的时间，为协同完成任务tj的时间，则时间代价为

18、。

19、进一步的，设为协同完成任务的集合，其中为参与该任务的单元数量；则协同完成任务的时间为：

20、。

21、进一步的，所述能力的评价指标的评价方法为：设为作业单元在完成任务后的第项能力，为作业单元在未完成任务后的第项能力，r为损耗系数，则在执行下一任务前需要对其能力进行更新为：

22、。

23、进一步的，所述损耗系数取值范围0-1。

24、进一步的，所述通过分布式拍卖算法实现任务的分配，包括步骤如下：

25、步骤一：初始化参数：设置迭代次数，，为第次迭代作业单元对于第 h 次任务的出价，h为横坐标为i，纵坐标为j的数组；

26、步骤二：存储成功率价格更新：作业单元通过网络并依据更新本地价格；为第次迭代作业单元在迭代开始之前对第 h 次任务的出价,为第次迭代作业单元对于第 k 次任务的出价；

27、步骤三：投标：根据公式更新出价，为第次迭代作业单元对于第 h 次任务的出价，通过网络传递价格信息，其中为给定的增量，为第次迭代作业单元单独完成第 h 次任务的成功率集合，为第次迭代作业单元协同完成第 h 次任务的成功率集合；

28、步骤四：价格一致性检验：令=，通过网络传递价格，标记作业单元出价为。若，则终止运算，该出价为作业单元获得任务的最高出价，否则，，循环步骤二；

29、步骤五：任务分配：通过步骤四得到所有作业单元集合w对应保障任务集合t的最高出价集合，将最高出价的作业单元分配给对应的任务。

30、本发明与现有技术相比的优点在于：

31、本发明一种多维分布式作业任务分配方法，通过信息化手段减少了作业时间，保障了任务分配的优化处理，防止任务分配不及时、不全面的问题，造成任务信息等滞留时间长，减少了协同任务的不确定性。

32、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述多作业系统包括作业单元及作业单元在执行任务过程中的将作业单元分解为可执行的任务序列。

3.根据权利要求2所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述作业单元为：

4.根据权利要求3所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述任务序列为

5.根据权利要求4所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述装备体系成功率的评价指标为设备任务tj的价值：

6.根据权利要求4所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述时间代价的评价指标的评价方法为：任务tj的完成时间为，为单独完成任务tj的时间，为协同完成任务tj的时间，则时间代价为

7.根据权利要求6所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，设为协同完成任务的集合，其中为参与该任务的单元数量；则协同完成任务的时间为：

8.根据权利要求4所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述能力的评价指标的评价方法为：设为作业单元在完成任务后的第项能力，为作业单元在未完成任务后的第项能力，r为损耗系数，则在执行下一任务前需要对其能力进行更新为：

9.根据权利要求8所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述损耗系数取值范围0-1。

10.根据权利要求1所述的一种多维分布式作业任务分配方法，其特征在于，所述通过分布式拍卖算法实现任务的分配，包括步骤如下：

技术总结
本发明涉及多维分布式网络领域,尤其涉及一种多维分布式作业任务分配方法，将具有分散特征且相对独立的作业单元通过主干网络集成为一个分布式的多作业系统;建立包括装备体系成功率、时间代价及能力的评价指标；将评价指标代入多作业系统，通过分布式拍卖算法实现任务的分配。本发明通过信息化手段减少了作业时间，保障了任务分配的优化处理，防止任务分配不及时、不全面的问题，造成任务信息等滞留时间长，减少了协同任务的不确定性。

技术研发人员：陈海洋,胡自胜,张新龙,商皓,杨国文,潘州,周颖
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15