改进遗传算法求解柔性job-shop调度问题

本文提出了一种改进遗传算法用于求解柔性作业调度问题(FJSP).针对工序在不同的机器上加工的差异性,我们提出了用能力系数来表征机器的加工能力,不仅可以简化处理而且也较为符合实际情况.该改进算法通过轮换的方法,将加工任务分配到不同的并行机器上去执行,有利于机器的负载平衡.同时,在方法的实现过程中,利用面向对象的思想,将问题进行抽象,用不同的类封装车间,机器和工序信息,这不仅符合现代编程风格,简化编程,也有利于系统的扩展和重构.仿真结果表明,不仅整个加工过程的执行时间得到了优化,而且各类机器完成的操作数相同,使用的时间也较为平均,达到了设计目标.同时该方法的计算速度也较快,适用于较大规模作业车间调度问题的求解.     

模糊分布式柔性作业车间调度问题的求解算法

针对加工时间不确定的模糊分布式柔性作业车间调度问题,在引入三角模糊数的基础上,提出了一种改进的灰狼优化算法以最小化最大模糊完工时间．该算法的主要特点是设计了一种基于工序、工厂和机器的三层编码方案,提出了一种混合初始化策略以提高种群质量,采用基于非线性函数和动态权重的更新机制协调算法的全局探索和局部开发能力,提出四种邻域搜索结构提高解的质量．最后通过不同规模的仿真对比实验,验证了该算法在求解模糊分布式柔性作业车间调度问题上的有效性和优越性．     

改进遗传蜂群算法求解分布式柔性作业车间调度问题

针对分布式柔性作业车间调度问题,提出一种改进遗传蜂群算法求解方案。算法采用基于机器编码的编码方案,根据编码特点和分布式柔性作业车间的特点,设计了一种基于编码相似度的交叉操作,可以避免在交叉过程中产生非法解,提高算法的运行效率,并通过在不同的交叉操作后,以不同概率进行两种变异操作的方式改进了雇佣蜂时期的搜索操作,改善了算法的迭代速度;采用排序选择策略替代原来跟随蜂时期的选择策略;改进侦查蜂的蜜源抛弃机制,通过对比已获得的全局最优解,对达到搜索上限的蜜源进行部分抛弃,防止破坏优质解再次陷入随机搜索。最后,通过对比不同算法对实例求解,验证本文算法的有效性。     

混合候鸟迁徙优化算法求解柔性作业车间调度问题

将基本候鸟迁徙优化(Migrating birds optimization, MBO)算法与变邻域搜索策略相结合,提出了一种混合候鸟迁徙优化(Hybrid migrating birds optimization, HMBO)算法求解以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem, FJSP).首先,给出了两段式编码/解码方式.为了保证初始解的质量和多样性,设计了一种两阶段种群初始化方法;其次,引入了一种个体重置机制,以避免算法陷入局部最优解.根据FJSP问题的特点,采用3种邻域结构用于构造个体邻域解,并以此为基础设计了一种变邻域搜索算法,增强算法的局部搜索能力.最后,通过基准算例测试了算法的性能,实验数据验证了本文算法在求解FJSP问题方面的有效性.     

改进遗传算法求解JIT模式下多工序作业调度

针对遗传算法在生产计划调度上的应用，结合JIT下的车间调度进行了改进研究。研究了单染色体遗产算法的改进问题，提出新的联合移位算子，针对车间作业计划的普遍实际情况，将这种算法应用在调度问题的求解上，重点开发了在加1二时间偏差最短和准时制(JIT)两种性能指标下的作业计划软件，给出了较详细的算法过程，用于生成快速与实时作业调度方案。     

贪婪初始种群的遗传算法求解柔性作业车间调度

针对柔性作业车间调度问题,文章以最小化完工时间为目标,提出了基于贪婪算法的贪婪初始化,设计了贪婪初始化与随机产生相结合的初始化方法;为克服遗传算法陷入局部最优的缺点,设计了一种结合种群多样性筛选及初始化种群替换的选择操作;最后运用提出的优化算法求解了基准实例.与其他文献算法优化结果的比较表明,该改进算法稳定性高、收敛速...     

求解柔性作业车间调度问题算法综述

柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem,FJSP)是一类典型的组合优化问题,也是几个经典的NP-hard问题之一.由于其应用的广泛性和求解的复杂性,这一问题受到了众多学者的关注.基于此,针对现有的关于FJSP的相关研究进行归类总结,将已有的求解方法分为精确算法、启...     

一种加工工艺柔性的作业车间调度问题求解

针对产品实际生产加工工序存在互换性与交叉性的特点,以及柔性生产作业车间调度问题,文章构建了一种面向产品加工工艺柔性的生产作业调度问题模型,应用工序位置集与后续工序约束集设计了该模型的求解方法;在此基础上提出了基于柔性工序和机器选择的两段编码方式,并随机构建了初始种群,采用分步交叉的改进遗传算法设计了相应的交叉、变异等策略,防止操作过程中不可行解的产生。通过仿真实例,证明了模型和算法的实用性和有效性。     

基于遗传算法的路径柔性作业车间调度优化

针对柔性作业车间调度问题中加工路径的多样性,以最长完工时间最短化为优化目标建立调度模型,采用遗传算法进行模型求解。提出一种基于工序与机器编码相融合的二维矩阵编码方法。在遗传进化过程中,通过附加方法产生新个体以扩展搜索范围,对交叉和变异算子进行了分析。通过算例验证了该算法的可行性和有效性。     

带准备时间的任务单机学习效应排序问题

具有学习效应的任务的加工时间和带有准备时间的任务问题是排序论中的重要研究内容,它们对任务的完工时间有重要影响．研究了具有学习效应且带有准备时间的任务单机排序问题,其中学习效应指的是任务的实际加工时间是该已经排好的任务对数加工时间的递减函数,目标函数为最小化总完工时间．这个问题是NP-难问题．用分支定界法给出了此问题的最优解,为了提高分支定界法的运行效率,同时给出了一个启发式算法、几个优势性质和两个下界．计算结果表明分支定界法和启发式算法求解此问题非常有效．     

具有共同松弛时间的恶化型工件排序问题研究

研究工件加工时间具有恶化效应的单机松弛工期排序问题.其中恶化效应指的是工件的实际加工时间是其开工时间的递增函数且所有工件的恶化率相同,工件的松弛工期等于其实际加工时间加上共同的松弛时间.目标是确定工件的一个排序和工件工期的共同松弛时间使得工件的提前时间、延迟时间和工期的共同松弛时间的线性加权和达到最小.用运筹学方法证明了该问题可以转化为两个向量的乘积问题,从而多项式时间可解,并给出了求解的最优算法.     

基于JIT的炼钢-连铸生产调度模型研究

在连铸工艺、设备资源等约束条件下,为提高炼钢-连铸生产效率,避免人工调度,炼钢-连铸作业的精准调度已成为钢铁行业迫切的需求.通过对某炼钢厂现场调研,整合流程信息和时间数据,基于JIT提炼出炼钢-连铸生产调度的核心问题--炉机节奏匹配;进一步构建起基于柔性 Jobshop的炼钢-连铸调度系统模型和数学模型以及基于最小松弛时间的调度规则;最后用Lekin仿真调度实例,并将仿真结果与实际生产调度数据进行了分析和比对.实验数据表明了模型的正确性.     

基于用户评价的集群作业优先级调度

从超级计算中心建设和服务的实际需求出发,设计并实现了基于用户评价的集群作业优先级调度策略,从而为科学研究计算提供更多有效机时.从用户基本属性、行为特征以及用户作业的类别、规模、运行时长估算和容错性等几个方面对用户评价的原则进行探讨,并结合LSF作业管理系统阐述了作业优先级调度的实现和应用过程.选取用户作业时长估算和作业规模2个指标进行具体的量化和模拟实验,测试结果表明在调度策略作用下获评价较高的用户及其作业能够更优先地获得系统资源.     

基于准时制的时间成本双目标作业调度优化

提出了一种基于混合遗传算法的以生产周期和生产成本为优化目标的作业调度方法，该方法采用Giffler-Thompson启发式调度算法产生活动的调度，基于工序编码的染色体决定了工序调度的优先级，在启发式调度算法产生的冲突集合中，根据工序的优先级选择下一步安排加工的工序，混合遗传运算在全全局范围内搜索具有最优调度工序优先级的染色体，同时，在GifflerThompson的启发式算法中，采用了反向调度的策略，即从工件的交货期开始，先安排最后一道生产工序，然后依次安排前一道生产工序，直到工件的第一道工序调度完毕，形成一个完整的调度方案，在算法中，不仅考虑了工件的生产周期和多个工艺计划，而且考虑了库存费用和加工费用，设计了基于生产周期和生产成本的双目标适应度函数，算例结果表明该方法是可行的。     

应用需求时间窗的柔性作业车间调度优化模型

为解决拉动式生产模式下准时交货给生产调度带来的困难,提出了一种基于需求时间窗的柔性作业车间调度问题优化方法。首先,根据工件的需求时间窗口,构建了一种以工件完工时间平均隶属度最大为目标函数的柔性作业车间调度问题优化模型。然后,针对模型提出并设计了一种基于多阶段混合变异的禁忌搜索算法。为增强算法收敛性,利用逆序变异和基因段交换变异找到较好的初解,在此基础上利用基因交换变异继续搜索优解。最后,通过在某多品种小批量生产车间的应用验证了该方法有效性。     

JIT条件下最小库存费用车间作业排序

准时制生产意义下的作业车间调度问题,是当前作业生产排序研究领域的一个重要的方面.针对单机作业准时制生产方式,研究了不允许出现缺货条件下的作业车间生产排序问题,目标是使得总成本最小,目标函数只考虑库存费用的大小,对所有未按照准时生产的任务都进行一定的惩罚,利用改进的模拟退火算法求出最优的排序方案,应用实例说明了该算法的正确性与有效性.     

基于遗传算法的有柔性路径的动态调度问题研究

建立了有柔性路径的FMS动态调度问题的模型．采用离线重调度的方法,提出一种结合离线重调度两种生成调度方式的方法来阐述FMS的有柔性路径动态调度问题．最后给出了该问题的遗传算法解决方法和计算示例．     

基于遗传算法的线性多输入系统极点配置设计方法的研究

在确定的闭环极点下,多输入线性时不变系统的状态反馈矩阵的解不唯一。针对无法解决的优化问题,提出了一种新的基于遗传算法的设计方法,即将传统的直接计算法和遗传算法相结合,找到合适的优化参数,从而找到最优阵。该算法不需要复杂的计算,物力实现容易。对于具有普遍性的对象进行MATLAB仿真,试验结果表明新算法得到的反馈矩阵优于其它各种方法,从而具有一定的理论意义和实践意义。