基于动态优先级的海洋计量检定任务分组调度研究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150551685上海海洋大学硕士学位论文基于动态优先级的海洋计量检定任务分组题目：调度研究ResearchonTaskSchedulingofMarine英文题目：MetrologicalVerificationBasedonDynamicPriority专业：计算机技术研究方向：任务调度姓名：张腾飞指导教师：苏诚二O一八年五月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

2、集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书（1）学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月I上海海洋大学硕士学位论文上海海

3、洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注盛广铭上海江南遥感所教授主席宋巍上海海洋大学教授委员王振华上海海洋大学副教授委员赵丹枫上海海洋大学讲师秘书答辩地点信息学院205答辩日期2018.5.27II上海海洋大学硕士学位论文基于动态优先级的海洋计量检定任务分组调度研究摘要海洋计量检定工作是海洋事业的一项重要基础性工作，也是支撑海洋科研、海洋调查、海洋监测的重要手段和保障。随着海洋事业的发展，海洋计量检定任务愈加繁忙而复杂，针对大规模、复杂的海洋计量检定任务，如何对其进行合理的调度，是保障海洋计量检定工作正确、高效执行的前提。因此，对海洋计量检定任务的调度研究意义重大。目前，

4、海洋计量检定任务调度面临着两大难题：（1）检定人员在执行海洋计量检定任务的过程中，由于忽视任务的重要性差异和截止期因素，导致任务的错失率较高。（2）检定人员在面对大规模海洋计量检定任务时，由于任务庞杂无序导致执行效率低和人力资源利用率低。因此，本文在满足海洋计量检定任务的最晚截止期和重要性的约束下，对任务进行动态优先级划分，并以最小化任务总完成时间和最小化执行能力总空间浪费为优化目标，探索海洋计量检定任务调度的最优方案。本文研究内容包括以下三个方面：（1）提出海洋计量检定任务DFTEDF动态优先级调度算法针对海洋计量检定任务调度过程中存在的错失率高的问题，提出基于动态模糊阈值的最早截止期

5、优先调度算法—DFTEDF（DynamicFuzzyThresholdEarliestDeadlineFirst，DFTEDF）。选取任务的剩余时间和重要性两个属性作为模糊输入，根据模糊规则输出当前任务的动态模糊阈值系数，在允许范围内虚拟的延长当前任务的绝对截止期。对待处理任务进行动态优先级划分，剩余时间越少、重要性越高的任务，其优先级越高。通过仿真实验分析，验证了提出的DFTEDF调度算法的可行性，证明了该算法能够有效地降低任务的错失率，极大地提高重要任务的完成率。（2）提出基于动态优先级的海洋计量检定任务分组优化调度算法针对海洋计量检定任务中存在的执行效率低、人力资源利用率低的问题，

6、提出基于动态优先级的海洋计量检定任务蚁群分组优化调度算法，在对任务进行动态优先级排序的基础上，生成I、II、III、IV、V，5个等级的任务集，每一等级的任务按照检定类型分组调度，通过改进蚁群算法—PACO（Pareto-BasedAntColonyOptimization）构建其可行解，引入任务完成时间和执行能力空间浪费的概念来设计启发式信息素，并设计最小化任务总完成时间和执行能力总空间浪费的目标函数优化调度算法，最终将任务分配给合适的执行者执行。最后以国家海洋局东海III上海海洋大学硕士学位论文分局标准计量中心的实际检定任务实例进行实验，证明了该分组优化调度算法可以有效地降低任务完成

7、时间和减小执行能力空间的浪费，提高了检定任务的执行效率和人力资源的利用率。（3）研发了一款海洋计量检定任务调度系统通过对海洋计量检定任务调度问题的分析，构建了基于动态优先级的海洋计量检定任务分组调度模型，并对模型算法求解，在此基础上开发一款面向海洋计量检定任务的调度系统，该系统已经在国家海洋局东海分局标准计量中心进行业务化运行使用，并取得良好的效果。综上所述，针对大规模、复杂的海洋计量检定任务，通过分析检定任务的特点，首先确定任务的