[发明专利]一种并行机多代理拍卖协商调度方法

说明书

本发明公开了一种并行机多代理拍卖协商调度方法。首先由用户代理根据自身待加工工件信息发布需求时间请求；然后由资源代理根据请求信息和机器空闲情况，确定拍卖时间槽集合以及发布初始要价；用户代理根据各自的投标策略发布投标方案；接着资源代理根据投标情况进行定标决策，并调整拍卖品要价；用户代理根据调整后的要价更新投标方案并再次提交，如此循环往复直至双方达成均衡后开始新一轮的拍卖协商至所有工件被调度完成。该方法使协商生成的调度方案能够充分满足各代理目标；打破了传统方法只适用于两代理的应用范围界限，能够求解存在多个用户代理的调度问题。

技术领域

本发明属于生产调度领域，具体涉及一种并行机多代理调度方法。

背景技术

并行机多代理调度是在个性化生产模式下产生的新型调度问题。相对于传统并行机调度问题以生产资源方的相关目标，如降低生产企业制造成本、提高机器利用率等目标为调度核心，并行机多代理调度问题则以充分满足用户的个性化需求为调度核心。

文献Yazdani M,Khalili S M,Jolai F.A parallel machine schedulingproblem with two-agent and tool change activities:an efficient hybridmetaheuristic algorithm.International Journal of Computer IntegratedManufacturing,2016,29(10):1075-1088.公开了一种基于混合元启发式算法的并行机多代理调度优化方法。该方法首先构建以最小化所有工件的最大完工时间为总目标，将用户代理的目标上限作为约束条件的混合整数规划模型，随后设计基于局部搜索改进的帝国竞争算法，最后仿真验证方法可在合理的计算时间内得到问题的最优解。该方法通过中央决策者的集中调度能够生成系统整体效益较优的解，且在求解大规模任务时方法效率较高，但该方法仅考虑用户的目标上限并未直接优化用户的个体目标，使得用户的个体目标没有得到充分满足，另外该方法只适用于两个代理不能直接扩展用于多个代理调度问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种并行机多代理拍卖协商调度方法。该方法旨在通过用户代理和资源代理共同参与决策过程的协商方式，结合拍卖理论设计拍卖协商调度方法，从而生成满足多用户代理个体目标、保障系统整体效益的协同调度方案。该方法将资源代理看作“拍卖者”，机器时间看作“拍卖物品”，用户代理看作“竞拍者”。方法的流程主要包括：首先由用户代理根据自身待加工工件信息发布需求时间请求；然后由资源代理根据请求信息和机器空闲情况，确定拍卖时间槽集合以及发布初始要价；用户代理根据各自的投标策略发布投标方案；接着资源代理根据投标情况进行定标决策，并调整拍卖品要价；用户代理根据调整后的要价更新投标方案并再次提交，如此循环往复直至双方达成均衡后开始新一轮的拍卖协商至所有工件被调度完成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1：初始化并行机多代理调度：

步骤1-1：设定参与拍卖协商调度的代理集合为{A₀,A₁,A₂,...,A_i,...A_n}，其中A₀为资源代理，A_i为用户代理，n为代理总数，i＝1,2,...,n；

步骤1-2：设定用户代理A_i具有一组待加工工件集其中表示用户代理A_i的第k个待加工工件，n_i表示用户代理A_i的待加工工件总数；

设定待加工工件的加工时间为截止日期为且收益为ρ⁽ⁱ⁾为工件延迟给用户代理A_i造成的单位时间损失率，ρ⁽ⁱ⁾∈(0,1)；

所有用户代理的待加工工件集定义为J：