并行多机提前/拖期调度的启发式算法

准时制生产模式要求生产任务必须在交货期内完成.实际生产中这一问题受很多约束的影响变得非常复杂.文章针对任务动态到达、任务转换存在的调整时间和交货期、提前/拖期单位成本各不相同的并行多机上任务排序问题进行了分析,设计了一种解决并行多机提前/拖期调度的启发式近似求解算法.大量实验数据和应用实例充分表明文章所提的启发式算法是有效的.     

基于并行协同进化遗传算法的多协作车间计划调度

为求解多协作车间的计划调度问题,提出了并行协同进化遗传算法。该算法采用基于工序的染色体编码方案。在遗传操作过程中,首先利用提出的基于工序约束的基因调整算法进行交叉操作和变异操作,保证了新个体满足工序约束。在解码操作过程中,采用考虑设备能力空间的解码算法,使得解码产生的调度为活动调度。此外,运用协同进化的思想,提出了协同适应值计算的算法,使协作环境的变化能灵敏地反映在个体的适应值上,从而有效地指导种群的进化。实例表明,该算法能够满足多协作车间并行协同调度的要求。     

一个基于JIT的FMS零件排序问题的模型及解法

本文提出了一个在ＪＩＴ意义下，由ｍ台加工设备组成的加工系统中零件排序的多目标优化模型，然后根据本文给出的单机问题新算法，构造出一个求解该模型的启发式算法，该算法的构思新颖，计算复杂性低，优化效果好，是一个具有工程实用价值的有效算法。最后给出了一个数值例子。     

大型产品结构优化问题的病毒进化遗传算法

针对一种大型产品结构的质量－成本优化问题，设计了一种病毒进化遗传算法，提出了相应的编码解码方案和适应度的计算。病毒进化遗传算法是一种协同进化算法，既实现了遗传操作在父子代群体间纵向继承进化信息进行全局搜索的功能，也实现了病毒感染操作在同一代群体中横向传播进化信息进行局部搜索的功能，从而可以比遗传算法较快获得问题的满意解。最后给出了病毒进化遗传算法的试验仿真结果。     

基于JIT的一类零排序问题的通用模型及解法

提出了在ＪＩＴ意义下由ｍ台加工设备组成的柔性制造系统一类零件排序问题的通用模型,证明了该问题是一个ＮＰ完全问题,构造出求解核模型的一个启发式算法。数值例子表明,该算法构思新颖,计算复杂性低,有较为理想的优化效果,是一个具有工程应用价值实用算法。     

基于遗传算法的作业车间提前/拖期调度问题

针对带有交货期窗口硬约束并对提前/拖期零件进行惩罚的一类作业车间调度问题,设计了一种改进型遗传算法,该算法采用＂逆向后推＂和＂顺向前拉＂相结合的两阶段求解策略。针对部分染色体在解码过程中违反交货期窗口硬约束而产生非法解的问题,采用基于关键路径的染色体修复方法来调整染色体基因序列,以期实现在满足交货期窗口硬约束的同时降低零件拖期成本;在保持第一调度阶段拖期成本不变的基础上,采用基于逆向重调度的目标值修订方法来延迟零件开工时间,以降低在制品流动成本和成品提前库存成本。通过80组调度测试用例的仿真结果表明,该算法在降低调度总成本和拖期成本方面具有一定的优势。     

学习型混合差分进化算法优化月台调度问题

为提高配送中心的管理水平,减少物流园区中等待作业的配送车辆的排队时间,研究了配送中心中的月台调度问题。首先,考虑月台—车辆兼容性约束和车辆作业时间窗约束,建立了以最小化总加权提前、拖后惩罚为目标的数学模型;然后,提出一种学习型混合差分进化算法,根据问题特征设计了月台调度问题的编解码方法,设计了一种学习型算子选择机制为算法在线选择交叉、变异算子,采用变邻域搜索算法作为局部搜索算法增强算法的搜索能力;最后,通过正交试验,确定了算法参数水平,进行对比实验,证明了所提模型和算法能够有效求解月台调度问题,从而帮助配送中心更好地进行月台调度管理。     

基于JIT的非等同并行多机调度问题的混合遗传算法

针对一类NP完全问题的多目标、非等同、并行多机作业调度问题,设计了一个混合遗传算法。该算法在设计过程中针对该问题的特点,设计了一种动态适应度函数;将求解单机问题最优解的有效算法混合在编码方案中,设计了一种不包括作业顺序的简单编码方案,从而降低了算法的实现难度,并提高了执行效率。数值仿真实验表明,该算法具有收敛速度快、优化效果好等特点,适合于求解较大规模的问题。     

一种新型病毒进化遗传算法研究

引入了学习机制,结合病毒进化原理,提出了一种新的病毒进化遗传算法。该算法通过病毒感染操作提高了局部搜索能力,同时利用病毒学习机制,增加了提高主群体和病毒全体的平均适值,有效地避免了最优解的丢失,缩小了搜索空间,从而加快了算法的收敛性能和收敛速度。针对车间调度中的典型问题进行了仿真,结果证明了新算法的有效性。     

TS/MP混合算法求解作业车间JIT调度问题

针对作业车间准时制生产调度这类典型的非正规性能指标调度问题,采用禁忌搜索和数学规划的混合策略进行求解,即在每一迭代搜索过程中,首先由禁忌搜索得到各机器上的工序加工序列,再调用数学规划方法来优化各工序的开工时间。另外,设计了一种包含交换和插入两种移动操作的邻域构造方法。邻域构造方法通过交换相邻加工工序对来在当前解的邻域内寻优,而将目标工序插入块之间的间隙以解除块对相关工序的束缚,这种邻域结构有助于提高禁忌搜索求解准时制生产调度问题的搜索效率。48个标准算例的仿真结果证明禁忌搜索/数学规划方法在准时制生产调度解的质量方面具有一定优势。     

基于双线性链表编码的并行机大规模调度遗传算法

面向并行机大规模调度问题,提出了一种以工件聚类作为初始染色体种群构成基础的遗传算法。算法首先采用改进的模糊C-均值聚类算法,按影响调度的工件重要特性指标,将工件进行聚类;然后采用基于双线性链表结构的编码方式,表示工件聚类在并行机上的生产次序及任务数量,并据此设计了相应的交叉和变异算子;最后进行了实验分析及实例应用,该算法可以在合理的计算时间内获得满意的优化质量。     

基于粒子群算法的并行多机调度问题研究

将港口拖轮作业调度问题描述为一类带特殊工艺约束的并行多机调度问题,采用粒子群算法求解该类调度问题,提出了一种2维粒子表示方法,通过对粒子位置向量进行排序生成有效调度,并采用粒子位置向量多次交换的局部搜索方法来提高算法的搜索效率。最后,通过计算验证了混合粒子群算法的有效性。     

带特殊工艺约束的双目标并行多机调度问题研究

港口的拖轮调度过程是一类带特殊工艺约束的并行多机调度问题.采用基于进化策略的混合算法,设计了基于工件的编码方式,对次序杂交算子进行了扩展,设计了一种扩展“倒位”变异算子,并采用相邻不同基因多次交换的局部搜索方法.算法的设计自动满足了工艺约束,保证了种群的多样性.设计了最大完工时间和生产加工成本双目标评价函数,最后通过计算对混合算法进行了验证.     

基于免疫算法的并行机间歇过程模糊生产调度

研究了一类具有顺序无关模糊产品切换时间和成本以及模糊单位加工时间和成本的并行机间歇过程调度问题,目的是确定每种产品在每个设备上处理的批次数目、批量以及批次顺序,优化目标为最小化总完成时间和最小化总生产成本。根据任意设备上同种产品的所有批次均顺序处理的性质,建立了问题的模糊运输模型。利用加权和方法将多目标函数转化为单目标函数,并使用基于积分值的方法对模糊数进行排序。提出了基于排列边集编码的免疫算法,通过求解不同规模的问题实例证明,免疫算法不仅能获得比遗传算法和免疫遗传算法更好的解,而且比免疫遗传算法更高效,同时具有良好的动态性能。     

多目标混合流水车间作业调度的演化算法

针对多目标条件下混合流水车间作业调度的优化问题,提出了一种在优化进程中能够动态调整适应度分配的演化算法。该算法采用矩阵编码描述多阶段并行机调度方案,结合问题的优化模型,对每一代Pareto解在各目标方向上的改善程度进行度量,进而通过多目标的选择性权重系数计算种群个体的适应度,以获得在改善指示方向上的选择压力。通过BENCHMARK问题测试和实际算例分析,表明新算法的性能优于现有的求解算法,特别是对于高维多目标优化问题,能够获得较高的演化收敛速度。     

一种求解变速机调度问题的混合蚁群优化算法

针对一类变速机总加权拖期调度问题,提出一种混合蚁群优化算法.引人单机拖期调度问题中性能良好的修正预计完成时间的一种修改版本启发式规则,计算信息素初值,有利于算法跳出局部极值,并在局部搜索阶段,采用单亲遗传算法基因移位算子,有效优化当代最优解.通过均匀试验设计和统计分析,确定算法的关键参数组合,将算法应用于随机生成的不同规模的40个算例,并将其结果与同类文献中算法的优化结果进行对比分析.结果表明,在相同迭代次数下,混合算法优于对比算法.     

知识化制造环境下模糊调度模型和算法

为解决实际生产中一些不精确调度知识的描述问题,通过引入模糊理论中的测度概念,建立了模糊调度模型和求解该模型的混合模糊遗传算法.首先,在变速并行机生产环境下,针对工件加工时间和交货期的不确定性,基于可能性测度和必然性测度的定义,提出了工件拖期可信度指标,用于衡量工件发生拖期的可能性;然后,基于工件拖期可信度指标,建立了以最小化工件平均拖期可信度为目标的混合整数规划模型,通过分析该调度模型,得到最优模糊调度的相关性质;最后,以上述工作为基础,给出一种混合模糊遗传算法的求解方法,并以某电机制造企业为例,对所提出的算法进行了有效性验证.     

基于遗传算法的柔性车间多目标优化调度

针对工件投料时间和机器起用时间不为零的柔性车间多目标优化调度问题,提出了一种改进遗传算法.染色体编码采用机器分配链和工序顺序链的双链结构;用均匀设计法、最短加工时间机器指配法、随机生成法三种方式产生初始种群;由锦标赛方法、最优保存策略和新生策略混合进行选择操作;以传统交叉方式、面向瓶颈机器的交叉方式,以及面向瓶颈工件的...