Sanntidsplanlegging

Sanntidsplanlegging er et fagfelt som omhandler å generere og vedlikeholde planer for utførelse av oppgaver i sanntid, det vil si under tidsbegrensninger og i dynamiske omgivelser. Hovedmål er å tildele ressurser, bestemme rekkefølge og tidspunkter for handlinger slik at krav som leveringstider, produksjonsmål eller systempålitelighet oppfylles. Planleggingsbeslutninger må ofte gjøres raskt og justeres når forhold endres.

Anvendelsesområder inkluderer industriell produksjon og logistikk, transport- og flytrafikkstyring, robotikk og autonome systemer, helsesektoren der oppgaver må koordineres i sanntid, samt energistyring og datanettverk.

Grunnleggende prinsipper inkluderer online planlegging og replanlegging ved avvik, rolling horizon-planlegging, og tildeling av ressurser under tidsvurderinger. Sanntidsplanlegging krever ofte anytime- eller anytime-kapable algoritmer som kan levere tilfredsstillende planer raskt og forbedre dem over tid.

Vanlige metoder omfatter constraint programming og formell optimering (for eksempel mixed-integer programming) samt heuristikker og metaheuristikker som gir raske løsninger. Online algoritmer, planleggingsrammeverk og modellbasert kontroll som modellprediktiv styring (MPC) brukes ofte i sanntidssystemer.

Utfordringer inkluderer usikkerhet i oppdragsmengde og varighet, feil og avbrudd i ressurser, sensor- og kommunikasjonsfeil samt behov for pålitelig respons og avvikshåndtering. Evaluering fokuserer på latenstid, gjennomløp, rettidig leveranse og ressursutnyttelse, samt robusthet og skalerbarhet.

Relasjonen til sanntidssystemer og operasjonsanalyse gjør sanntidsplanlegging sentralt i styringsløp som krever tidskritiske beslutninger. Begrepet varierer mellom felt, men kjernen er å skape, oppdatere og implementere planer som oppfyller tids- og ressurskrav i sanntid.

---