CN114035910B - 一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法，具体步骤如下：步骤1，任务预处理：步骤2，对任意调度方案根据任务服务时段特征将其划分为三个集合：考虑任一调度方案E，将所有任务分为三个集合；步骤3，通过分析各调度方案下完工时间间隔的取值界定最大完工时间间隔IC_max的理论最小值；步骤4，采用错位规则结合最大完工时间间隔的理论最小值给出任务的调度方案；步骤5，按照步骤4分配方案执行日常任务的服务活动，当有紧急任务在执行步骤4调度方案的过程中到达，则在应急响应时间内启动服务紧急任务。本发明的调度方法无需事先研判紧急任务的可能到达时间，处理方式简单，降低紧急响应的管理复杂性及管理成本。
Description
技术领域
本发明涉及任务调度领域，具体为一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法。
背景技术
调度技术在生产运作、医疗服务等领域一直有着广泛的应用。现有的调度方法技术往往聚焦于管理者对日常作业任务的加工、服务进行合理安排，以追求服务成本或利润的最优性。如今，客户至上与实时作业管理是生产服务的要求特征，在日常运作管理过程中突发出现紧急任务需求是一种新常态。如何及时响应紧急任务而又不中断当前运行中的任务以有效控制响应成本，这是当前作业管理中的一个重要诉求。已有的调度方法通常为紧急任务到达之后的事后重调度，响应方式被动，要么响应紧急任务的时间长，要么因中断当前任务导致响应成本高，响应效果不好。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法，其对日常任务进行事前调度设计，调度方案具有响应速度快且成本低的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，任务预处理：对所有待分配的加工、服务任务按照处理时间由短到长进行排序；
步骤2，对任意调度方案根据任务服务时段特征将其划分为三个集合：考虑任一调度方案E，将所有任务分为三个集合：任务集X1包括服务时间被其他任务服务时间包含的任务，任务集X2包括与其他任务服务时间只存在重叠的任务，任务集X3包括既与其他某个任务有重叠又包含至少一个其他任务的任务；
步骤3，通过分析各调度方案下完工时间间隔的取值界定最大完工时间间隔IC_max的理论最小值：对集合X2包含q个任务的调度方案E_q，计算集合X1中的最大任务长度p1、集合X2中的最大任务长度p2、集合X3的任务服务重叠时段的平均长度IC_a；将LB_q定义为p1、p2/2、IC_a三者的最小值；所有可能的q取值，比较其调度方案E_q对应的LB_q值，将最小的LB_q确定为IC_max的最小值LB；
其中，最大完工时间间隔IC_max定义为：将综合考虑两台机器上服务完工时间相邻的两个任务对应的完工时间差定义为一个完工时间间隔IC；给定任意一个服务调度方案，所有完工时间间隔的最大值即为最大完工时间间隔IC_max；
步骤4，采用错位规则结合最大完工时间间隔的理论最小值给出任务的调度方案：分配任务至两台平行机，将任务序列中最长的任务J安排至机器M1，将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M2，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J的完工时间少于3/2倍LB；将序列中最长的剩余任务J’分配至机器M2，并将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M1，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J’的完工时间少于3/2倍LB；重复上述任务分配过程，直至剩余任务序列中不存在或者全部是长度小于3/2倍LB的任务；将剩余的任务按照从长到短顺序在两台机器上均匀分配；
步骤5，按照步骤4分配方案执行日常任务的服务活动，当有紧急任务在执行步骤4调度方案的过程中到达，则在应急响应时间内启动服务紧急任务；
其中，所述应急响应时间为：从零时刻开始计算当前正在运行的两个任务的完工时间以及相邻完工时间的间隔，并得到IC_max值，IC_max意味着紧急任务到达后需等待的最长时间，即在最坏情况下的方案应急响应时间。
本发明的有益效果在于：在两台平行机器资源环境下，针对不同服务时长的任务进行交叉错位的合理安排，对于长任务之间根据错位规则进行设计，能够确定最大完工时间间隔的理论最小值，无需事先研判紧急任务的可能到达时间，处理方式简单，降低紧急响应的管理复杂性及管理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法的流程示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法，具体步骤如下：
步骤1，任务预处理：对所有待分配的加工、服务任务按照处理时间由短到长进行排序；
步骤2，对任意调度方案根据任务服务时段特征将其划分为三个集合：考虑任一调度方案E，将所有任务分为三个集合：任务集X1包括服务时间被其他任务服务时间包含的任务，任务集X2包括与其他任务服务时间只存在重叠的任务，任务集X3包括既与其他某个任务有重叠又包含至少一个其他任务的任务；
步骤3，通过分析各调度方案下完工时间间隔的取值界定最大完工时间间隔IC_max的理论最小值：对集合X2包含q个任务的调度方案E_q，计算集合X1中的最大任务长度p1、集合X2中的最大任务长度p2、集合X3的任务服务重叠时段的平均长度IC_a；将LB_q定义为p1、p2/2、IC_a三者的最小值；所有可能的q取值，比较其调度方案E_q对应的LB_q值，将最小的LB_q确定为IC_max的最小值LB；
其中，最大完工时间间隔IC_max定义为：将综合考虑两台机器上服务完工时间相邻的两个任务对应的完工时间差定义为一个完工时间间隔IC；给定任意一个服务调度方案，所有完工时间间隔的最大值即为最大完工时间间隔IC_max；
步骤4，采用错位规则结合最大完工时间间隔的理论最小值给出任务的调度方案：分配任务至两台平行机，将任务序列中最长的任务J安排至机器M1，将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M2，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J的完工时间少于3/2倍LB；将序列中最长的剩余任务J’分配至机器M2，并将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M1，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J’的完工时间少于3/2倍LB；重复上述任务分配过程，直至剩余任务序列中不存在或者全部是长度小于3/2倍LB的任务；将剩余的任务按照从长到短顺序在两台机器上均匀分配；
步骤5，按照步骤4分配方案执行日常任务的服务活动，当有紧急任务在执行步骤4调度方案的过程中到达，则在应急响应时间内启动服务紧急任务；
其中，所述应急响应时间为：从零时刻开始计算当前正在运行的两个任务的完工时间以及相邻完工时间的间隔，并得到IC_max值，IC_max意味着紧急任务到达后需等待的最长时间，即在最坏情况下的方案应急响应时间。
本发明的设计在两台平行机器资源环境下，针对不同服务时长的任务进行交叉错位的合理安排，对于长任务之间根据错位规则进行设计，能够确定最大完工时间间隔的理论最小值，无需事先研判紧急任务的可能到达时间，处理方式简单，降低紧急响应的管理复杂性及管理成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (1)
1.一种缩短应急响应时间的双平行机调度方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，任务预处理：对所有待分配的加工、服务任务按照处理时间由短到长进行排序；
步骤2，对任意调度方案根据任务服务时段特征将其划分为三个集合：考虑任一调度方案E，将所有任务分为三个集合：任务集X1包括服务时间被其他任务服务时间包含的任务，任务集X2包括与其他任务服务时间只存在重叠的任务，任务集X3包括既与其他某个任务有重叠又包含至少一个其他任务的任务；
步骤3，通过分析各调度方案下完工时间间隔的取值界定最大完工时间间隔IC_max的理论最小值：对集合X2包含q个任务的调度方案E_q，计算集合X1中的最大任务长度p1、集合X2中的最大任务长度p2、集合X3的任务服务重叠时段的平均长度IC_a；将LB_q定义为p1、p2/2、IC_a三者的最小值；所有可能的q取值，比较其调度方案E_q对应的LB_q值，将最小的LB_q确定为IC_max的最小值LB；
其中，最大完工时间间隔IC_max定义为：将综合考虑两台机器上服务完工时间相邻的两个任务对应的完工时间差定义为一个完工时间间隔IC；给定任意一个服务调度方案，所有完工时间间隔的最大值即为最大完工时间间隔IC_max；
步骤4，采用错位规则结合最大完工时间间隔的理论最小值给出任务的调度方案：分配任务至两台平行机，将任务序列中最长的任务J安排至机器M1，将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M2，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J的完工时间少于3/2倍LB；将序列中最长的剩余任务J’分配至机器M2，并将长度不超过3/2倍LB的剩余任务从大到小分配至机器M1，直至该机器上最后一个任务的完工时间离任务J’的完工时间少于3/2倍LB；重复上述任务分配过程，直至剩余任务序列中不存在或者全部是长度小于3/2倍LB的任务；将剩余的任务按照从长到短顺序在两台机器上均匀分配；
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