基于拥塞约束的QoS路由算法研究及其在立体仓库中的运用

论文摘要

当今时期,众多的学科领域都在蓬勃发展,计算机网络就是其中之一,而网络服务质量(QoS)则是计算机网络研究领域的一个重要方向。众所周知,网络服务质量的问题,归根结底是带宽不足带来的。因此解决其最有效的办法,就是充分加大目前网络的带宽以使其超过应用的需求。然而带宽的增加却受着成本、网络建设时间等因素的制约。所以解决问题的一个可行方法就是有效地利用目前有效的带宽并采用新技术进行解决,例如QoS路由算法的研究。针对QoS的路由算法研究,最终是为了提高网络服务质量。而制约网络服务质量的因素又有多个方面,因此为达到最优,如何选取恰当的约束条件来构建算法,如何全面的满足约束条件,就是该研究方向重点要解决的问题。本文在进行了具体的理论分析后,结合一些现有算法的思想,引入了一个拥塞参数的概念,用来表征网络的拥塞状况,并在此基础上构建了一个新的路由算法。上述算法的构建思想,是引入拥塞参数。而“拥塞”的产生,并不只是存在于计算机网络这个单独的学科领域,作为另一个蓬勃发展的领域一物流,其中的自动化立体仓库(AS/RS:Automatic Storage and Retrieval System)同样也存在着亟待解决的问题,如针对出入库系统,怎样通过优化使系统运行更趋良好,进而节约成本、减少冗余、提高效率等。本文结合在QoS路由算法中提出的拥塞约束思想,以山东英才学院物流实训中心自动化立体仓库为平台,研究了指定物料出库模块,发现当多任务多物料指定出库时,立体仓库的运行情况可以类比计算机网络产生了“拥塞”。结合本文QoS路由算法的构建思想,同样引入了一个拥塞参数来构建一个新的出库算法,以期改善多任务多物料指定出库的“拥塞”状况。本文的创新性在于:构建了基于拥塞约束的QoS路由算法,并通过网络模拟对其进行了验证,得出结论:该算法在网络拥塞的情况下,能够找到一条最优路径,满足更好的网络服务质量要求。在此基础上,将拥塞约束的思想进行了延展,针对山东英才学院自动化立体仓库的指定物料出库模块,也引入拥塞参数概念构建了一个新算法,并通过实验证明:新算法的引入在一定程度上优化了该模块的运行状况,进而改善系统的“拥塞”运行情况,提高了系统的利用率,节约了成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 研究思路与方法
• 1.3 论文的创新点
• 第2章 相关理论综述
• 2.1 QoS路由概述
• 2.1.1 QoS路由的网络模型
• 2.1.2 Qos度量
• 2.1.3 QoS路由指标
• 2.1.4 QoS路由算法分类
• 2.2 Dijkstra算法
• 2.3 拥塞相关理论
• 2.4 自动化立体仓库概述
• 2.5 小结
• 第3章 基于拥塞约束的QOS路由算法研究
• 3.1 问题的提出
• 3.1.1 需要解决的主要难点
• 3.1.2 研究存在的问题
• 3.2 拥塞参数的引入
• 3.2.1 多约束条件的研究基础
• 3.2.2 拥塞的引入
• 3.3 基于拥塞约束的算法描述
• 3.4 复杂度分析及仿真验证
• 3.5 小结
• 第4章 拥塞约束在立体仓库算法改进中的运用
• 4.1 自动化立体仓库中基本算法思想
• 4.1.1 自动化立体仓库常见算法
• 4.1.2 库位号排列方法
• 4.2 山东英才学院自动化立体仓库系统现状
• 4.2.1 入库管理
• 4.2.2 出库管理
• 4.3 山东英才学院自动化立体仓库算法不足分析
• 4.4 基于拥塞约束的立体仓库算法改进
• 4.5 实例及试验结果分析
• 4.6 小结
• 第5章 总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 进一步的研究
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表