《工程機械機群智能化運用》共6章,主要內(nèi)容包括工程機械技術(shù)特性與任務分析、工程機械機群優(yōu)化配置方法、工程機械機群動態(tài)調(diào)度方法、工程機械機群智能化運用與決策系統(tǒng)和工程機械機群智能化運用與決策系統(tǒng)應用等。《工程機械機群智能化運用》可供工程機械機群智能化研究領(lǐng)域的科研人員、管理人員閱讀,也可供高等院校機械工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的師生參考。
19世紀末期至今,以計算機技術(shù)、智能控制技術(shù)為代表的自動化技術(shù)得到了飛速發(fā)展。各種新技術(shù)、新工藝、新設備不斷推出,并廣泛地應用在工程機械領(lǐng)域,使得工程機械產(chǎn)品的性能、效率和自動化程度都得到了大幅度提升。機群智能化便是在這種時代背景下產(chǎn)生的一種產(chǎn)品,它也是在現(xiàn)代化工程領(lǐng)域應用最為廣泛的一項技術(shù)。
工程機械機群智能化運用的概念是在計算機技術(shù)、智能優(yōu)化算法的基礎上形成的,是隨著工程機械單機智能化技術(shù)的成熟而發(fā)展的一個系統(tǒng)模式。工程機械智能化在過去被人們普遍認為是特種機器人,它通常工作在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下且工作環(huán)境復雜、危險性大的區(qū)域,這就增加了其智能化控制的難度。經(jīng)過多年的研究分析,截至目前,世界上只有美國、加拿大、英國、德國等發(fā)達國家有這種機群智能化技術(shù),因此,開發(fā)工程機械機群智能化技術(shù)對我國提高工程施工速度、施工效率和施工安全有著重要意義。
本書是鑒于工程機械機群運用缺乏系統(tǒng)性計算分析的現(xiàn)狀,破除以往機群指揮運用主要依靠經(jīng)驗判斷決策,難以充分發(fā)揮機群最大作業(yè)效率的弊端,為合理運用工程機械機群提供技術(shù)與平臺支持而撰寫,主要內(nèi)容包括工程機械機群智能化運用相關(guān)理論、仿真分析與系統(tǒng)驗證方法等。本書可供工程機械智能化研究領(lǐng)域的科研人員、管理人員閱讀,也可供高等院校機械工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的師生參考。
本書的撰寫參考了一些相關(guān)技術(shù)文獻資料,在此對文獻作者一并表示感謝。
本書由何曉暉、薛金紅、張詳坡、邵發(fā)明、儲偉俊、周春華、殷勤、趙杰、杜毛強、李可奇、王輝、劉衛(wèi)軍、曹巍、李峰、田靜、曾波、楊峰等人撰寫。全書由何曉暉統(tǒng)稿。
由于作者水平所限,書中不足之處,懇請專家、學者批評指正。
目錄1緒論1.1工程機械運用模式1.2機群智能化運用方法的發(fā)展1.2.1線形規(guī)劃法1.2.2多智能體技術(shù)1.2.3群智能算法1.3工程機械機群智能化運用發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀1.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀1.4本書的特點和任務參考文獻2工程機械技術(shù)特性與任務分析2.1工程機械技術(shù)特性分析2.1.1工程機械類型2.1.2典型工程機械技術(shù)特點2.1.3作業(yè)率計算2.2工程機械任務分析2.2.1路基填筑2.2.2路塹開挖2.2.3半堤半塹參考文獻3工程機械機群優(yōu)化配置方法3.1工程機械機群作業(yè)過程分析3.1.1排隊論相關(guān)理論3.1.2排隊作業(yè)規(guī)劃方法3.1.3排隊作業(yè)系統(tǒng)構(gòu)建3.1.4機群作業(yè)率3.2面向單任務的工程機械機群優(yōu)化配置3.2.1機群配置建模方法3.2.2基于Petri網(wǎng)的機群單任務配置建模方法3.2.3面向單任務的機群優(yōu)化配置建模3.2.4任務指派問題3.2.5基于改進離散粒子群算法的機群單任務配置模型求解3.2.6案例分析3.3面向多任務的工程機械機群優(yōu)化配置3.3.1基于HTCPN的機群多任務配置建模方法3.3.2面向多任務的機群優(yōu)化配置建模3.3.3基于改進離散粒子群算法的機群多任務配置模型求解3.3.4案例分析參考文獻4工程機械機群動態(tài)調(diào)度方法4.1機群動態(tài)調(diào)度問題剖析4.1.1機群動態(tài)調(diào)度問題描述4.1.2機群動態(tài)調(diào)度構(gòu)成要素4.1.3機群動態(tài)調(diào)度問題分類4.1.4機群動態(tài)調(diào)度建模方法4.1.5機群動態(tài)調(diào)度求解算法4.2面向工程機械故障的工程機械機群動態(tài)調(diào)度4.2.1基于時空網(wǎng)絡建立動態(tài)調(diào)度模型4.2.2基于離散粒子群算法求解動態(tài)調(diào)度模型4.2.3面向任務時限提前的工程機械機群動態(tài)調(diào)度4.3基于時空網(wǎng)絡建立動態(tài)調(diào)度模型4.3.1問題描述4.3.2模型構(gòu)建4.3.3基于遺傳算法求解動態(tài)調(diào)度模型參考文獻5工程機械機群智能化運用與決策系統(tǒng)5.1系統(tǒng)概述5.2系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)5.2.1注冊登錄模塊5.2.2任務下達模塊5.2.3任務配置模塊5.2.4任務調(diào)度模塊5.2.5歷史任務模塊5.2.6裝備信息模塊5.2.7用戶管理模塊5.2.8系統(tǒng)軟件技術(shù)實現(xiàn)5.3信息采集終端設計與實現(xiàn)5.3.1產(chǎn)品組成5.3.2產(chǎn)品主要功能5.3.3系統(tǒng)主要性能參數(shù)6工程機械機群智能化運用與決策系統(tǒng)應用6.1單任務應用案例6.1.1任務下達6.1.2單任務接收6.1.3單任務偵察6.1.4單任務決策6.1.5單任務進度6.1.6單任務調(diào)度6.1.7歷史任務6.2多任務應用案例6.2.1任務下達6.2.2多任務接收6.2.3多任務偵察6.2.4多任務決策6.2.5多任務進度6.2.6多任務調(diào)度6.2.7歷史任務