基于粒子群优化和禁忌搜索的混合调度算法

提出了用于解决作业车间调度问题的离散版粒子群优化算法。该算法采用基于先后表编码方案和新的位移更新模型,使具有连续本质的粒子群优化算法直接适用于车间调度问题。同时,利用粒子群优化算法的全局搜索能力和禁忌搜索算法的自适应优点,将粒子群优化算法和禁忌搜索结合起来,设计了广义粒子群优化算法和粒子群—禁忌搜索交替算法两种混合调度算法。实验结果表明,两种混合调度算法能够有效地、高质量地解决作业车间调度问题。     

求解作业车间调度问题的混合帝国主义竞争算法

针对最小化最大完工时间的作业车间调度问题（JSP）,提出一种结合帝国主义竞争算法（ICA）和禁忌搜索（TS）算法的混合算法。混合算法以帝国主义竞争算法为基础,在同化操作中融入遗传算法中的杂交算子和变异算子,使算法全局搜索能力更强。为了克服帝国主义竞争算法局部搜索能力弱的缺点,引入禁忌搜索算法进一步优化同化操作后的后代。禁忌搜索算法采用混合邻域结构和新型选择策略,使得算法能够更有效地搜索邻域解。混合算法兼具全局搜索能力和局部搜索能力,通过对13个经典的Benchmark调度问题进行仿真测试,并与近年4种新型混合算法进行对比分析,实验结果表明了所提算法求解Job Shop调度问题的有效性和稳定性。     

一类求解订单分配和排序问题的集成优化算法

研究大规模订单分配和排序问题.从整体的角度协同优化多工厂供应链排序中的订单分配、生产调度和分批运输调度3个阶段;以总订货提前期与总成本的加权和最小化为目标,建立了问题的数学模型;基于解的最优化条件,设计了禁忌搜索算法与动态规划方法相结合的集成优化算法;在算法中设计了自适应选择机制,以提高算法的搜索效率.数值实验结果验证了采用所提出的集成优化算法求解规模较大问题的有效性.     

模糊Job Shop调度中的混合搜索策略的研究

采用并行遗传算法作为全局搜索算法，提出一种混合搜索策略，用于求解模糊Job Shop调度问题．根据模糊Job Shop调度问题解的特征，提出基于关键工序的邻域选择方法，并将基于这种邻域选择方法的禁忌搜索算法作为局部搜索算法，加强了遗传算法局部搜索能力．针对13个困难benchmark问题的实验结果表明，在较短的时间内，混合搜索策略的算法得到的平均满意度比并行遗传算法提高4.67%，比TSAB算法提高5.76%．采用的禁忌搜索算法改善了遗传算法的局部搜索能力，说明提出的混合搜索策略是有效的．     

求解模糊Job Shop调度的遗传算法与蚁群算法融合研究

提出一种算法融合策略,解决单一算法求解模糊Job Shop调度问题存在的不足,提高这类问题的求解质量.算法融合策略中,采用遗传算法和蚁群算法进行并行搜索;根据模糊Job Shop调度问题解的特征,提出基于关键工序的邻域选择方法,并将基于这种邻域选择方法的禁忌搜索算法作为局部搜索算法,加强了遗传算法和蚁群算法的局部搜索能力.采用算法融合策略的混合优化算法对以13个难的benchmarks问题经模糊化得到实例进行求解,在较短的时间内,得到的平均满意度较并行遗传算法(PGA)提高5.24%、较TSAB算法提高8.40% .采用算法融合策略构造的混合算法具有较强的搜索能力,说明提出的混合搜索策略是有效的.     

基于混合并行遗传算法的多目标约束优化技术研究

多目标约束优化问题属于NP问题。并行遗传算法是解决该类问题的常用算法,它具有较强的全局搜索能力和并行性,但局部搜索能力差,禁忌搜索算法则比较适合于局部搜索。提出了一种基于混合并行遗传算法的多目标约束优化方法,该方法综合了并行遗传算法和禁忌搜索算法的优势,改进了并行遗传算法的性能,能有效避免局部最优解。     

强化Dynasearch & TS算法求解酸轧生产调度问题

酸轧生产调度的主要任务是在满足酸轧机组生产工艺和能力约束下, 考虑下游机组的流向需求,为保证生产连续性和平滑过渡的要求,从给定候选池中选择适合的板卷构成一个酸轧调度单元. 针对此问题, 本文建立了以最小化过渡费用和调度单元剩余容量惩罚费用为目标的整数规划模型, 提出了一种嵌入强化Dynasearch算法的禁忌搜索混合算法. 该混合算法采用基于最小插入法的两阶段启发式产生初始解, 根据采用邻域结构的不同设计双禁忌表, 为了避免算法陷入局部最优, 在禁忌搜索的每次迭代过程中嵌入Swap邻域和Inner-insert邻域相结合的多交换Dynasearch邻域, 并设计了多项式动态规划算法搜索该邻域. 针对问题的特征, 提出了Block分区结构, 基于此分析了多个可行解性质, 有效降低了搜索空间. 与一般禁忌搜索算法比较, 结果表明所提出的强化Dynsearch TS (Tabu search)算法求解效果明显优于一般TS算法, 平均改进量为3.62%, 算法运行时间大大缩短. 验证了该算法在解决此类问题的有效性.     

一种改进的禁忌-粒子群算法及应用

针对粒子群优化算法(PSO)的局部搜索能力差和存在早熟收敛的问题,将禁忌搜索(TS)思想融入到粒子群算法中,提出一种新的禁忌搜索的粒子群优化算法.新算法结合了PSO和TS各自的优点,在寻优前期利用粒子群算法得到较好的初始值,同时将个体极值pbest放人禁忌表,在寻优后期,当粒子的搜索能力减弱时,利用禁忌搜索算法中禁忌表的短期记忆功能,使其跳出局部最优解,并且在搜索过程中允许接受劣解.将改进的算法应用于函数的优化,仿真结果表明,改进算法具有计算精度高、稳定性强的特点,是一种非常有效的计算智能方法.     

求解作业车间调度问题的禁忌分布估计算法

为优化作业车间调度问题的解,提出一个禁忌和分布估计的混合算法。分布估计算法是一种新的进化模式,通过概率优化模型在连续空间进行求解;通过对已获得的群体进行选择操作生成优势群体,提出的分布估计算法使用单变量边缘分布算法构建概率模型,估计离散空间中的联合概率分布,从概率向量采样生成新群体;采用基于工件编号的编码和解码机制保证解的可行性。为提高局部搜索能力,算法基于禁忌搜索算法设计新的双重移动组合、块禁忌和选择策略,在搜索陷入局部最优时利用遗传算法的变异算子生成新解;算法通过混合分布估计算法和禁忌搜索算法的优点,兼具全局搜索与局部搜索能力,提高了搜索的效率和性能。通过与现有算法在典型实例上的实验结果比较,表明该算法在求解作业车间调度问题上具有可行性和有效性。     

混合流水车间调度的变邻域禁忌搜索算法

针对混合流水车间系统的最小化Makespan调度问题,提出一种基于关键路径理论的变邻域禁忌搜索算法,讨论其关键技术。在该算法中,提出基于关键路径的毗邻域概念,防止搜索算法陷入局部最优解,采用变邻域搜索策略,在无法改进解时,实现对移动毗邻域的搜索。仿真结果表明,该算法获得的调度结果优于简化禁忌搜索和启发式算法。     

求解区间数分布式流水线调度的混合离散果蝇优化算法

分布式调度是制造系统领域的前沿研究,而不确定调度问题的研究更具现实意义.针对不确定分布式置换流水线调度问题,采用区间数表示工序加工时间,以最小化区间最大完工时间为目标,利用问题特性在果蝇优化框架内提出一种混合离散果蝇优化算法.首先,通过改进启发式方法和随机方法混合初始化种群;然后,基于概率协同多搜索操作执行嗅觉搜索.为了平衡算法的全局探索与局部开发能力,设计基于学习机制的双种群协同搜索环节.为了进一步提升种群性能,针对优良解设计基于切换机制的双模式局部搜索.基于大量算例的仿真结果与统计对比,表明所提出算法能更有效求解区间数分布式流水线调度问题.     

基于混合遗传算法的订单生产调度在机车车辆行业中的应用

机车车辆行业作为典型的面向订单的机械制造企业,优化的生产调度方法能提高订单的准时交货,缩短产品的生产周期,提高企业的市场竞争力。订单生产调度问题是典型的NP-hard问题。遗传算法(Genetic Algorithms)为求具有多个约束的复杂问题提供了有效的方法。但是遗传算法的局部搜索能力比较差,在解决订单生产调度问题中存在着明显的不足。本文引入了局部搜索能力很强的禁忌搜索算法,用遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合遗传算法来解决机车车辆行业中面向订单生产调度问题。     

求解动态车辆调度问题的混合禁忌搜索算法

对带时间窗的动态车辆调度问题进行分析,引入虚拟点和时间轴概念,建立基于时间轴的动态车辆调度模型,并提出基于C-W节约法和禁忌搜索的混合禁忌搜索算法进行求解.算法中使用动态方法构造候选解和动态禁忌长度的选取策略来提高算法的收敛速度,最后通过测试实例验证了该混合算法解决动态车辆调度问题的有效性和可行性.     

The economic lot scheduling problem in limited-buffer flexible flow shops: Mathematical models and a discrete fruit fly algorithm

This paper considers the lot scheduling problem in the flexible flow shop with limited intermediate buffers to minimize total cost which includes the inventory holding and setup costs. The single available mathematical model by Akrami et al. (2006) for this problem suffers from not only being non-linear but also high size-complexity. In this paper, two new mixed integer linear programming models are developed for the problem. Moreover, a fruit fly optimization algorithm is developed to effectively solve the large problems. For model’s evaluation, this paper experimentally compares the proposed models with the available model. Moreover, the proposed algorithm is also evaluated by comparing with two well-known algorithms (tabu search and genetic algorithm) in the literature and adaption of three recent algorithms for the flexible flow shop problem. All the results and analyses show the high performance of the proposed mathematical models as well as fruit fly optimization algorithm.     

An effective hybrid particle swarm optimization algorithm for multi-objective flexible job-shop scheduling problem

Flexible job-shop scheduling problem (FJSP) is an extension of the classical job-shop scheduling problem. Although the traditional optimization algorithms could obtain preferable results in solving the mono-objective FJSP. However, they are very difficult to solve multi-objective FJSP very well. In this paper, a particle swarm optimization (PSO) algorithm and a tabu search (TS) algorithm are combined to solve the multi-objective FJSP with several conflicting and incommensurable objectives. PSO which integrates local search and global search scheme possesses high search efficiency. And, TS is a meta-heuristic which is designed for finding a near optimal solution of combinatorial optimization problems. Through reasonably hybridizing the two optimization algorithms, an effective hybrid approach for the multi-objective FJSP has been proposed. The computational results have proved that the proposed hybrid algorithm is an efficient and effective approach to solve the multi-objective FJSP, especially for the problems on a large scale.     

一种用于PFSP节能优化的混合禁忌搜索算法

为了追求节能减排与净利润最大化,建立一种置换流水车间订单接受与调度模型。禁忌搜索是一类启发式全局搜索算法,传统禁忌搜索对初始解依赖较大,没有对考虑能效的置换流水车间调度问题进行更深入的优化。鉴于问题的复杂性,提出了一种节能混合禁忌搜索算法,结合了NEH构造启发式算法的优势,并在该算法中设计了订单接受与拒绝编码方式、能耗调整与交货期配置策略。最后采用大量随机实例对性能进行分析。实验结果表明,通过上述改进,改善了算法的全局搜索能力与解决复杂模型的寻优能力,节能混合禁忌搜索较单一算法而言性能更优,可以有效增加企业总净利润,降低能源消耗。     

基于混合遗传与禁忌搜索的网格任务调度的研究

网格技术将所有可用于共享的资源（例如,计算机、存储设备、软件、数据库等）通过网络连接起来,并将它们转化成一种标准的计算能力。为各种复杂的计算任务提供资源,因此网格任务在各种资源之间的调度成为了一个关键的问题。本文通过对遗传算法与禁忌搜索算法的分析,提出了一种混合遗传算法与禁忌搜索算法的策略,把禁忌搜索算法独有的记忆思想引入到遗传算法的搜索过程中,通过把禁忌搜索算法作为遗传算法的变异算子的方法,提高了网格任务调度的有效性。最后,使用网格模拟器,对算法的性能进行了测试,并比较了轻重负载情况下,经典遗传算法和本算法调度方案的性能差异。     

求解可重入并行机调度的混合禁忌搜索算法

为解决带有一台远程服务设备的可重入并行机调度问题,设计了一种混合禁忌搜索算法。针对传统禁忌搜索算法只从单起始点搜索、容易陷入局部最优等缺点,混合禁忌搜索算法设计了一种Restart策略。当传统禁忌搜索算法陷入局部最优时,用Restart策略重新产生初始解以进行禁忌搜索,将传统的禁忌搜索算法从单起始点搜索改进成多起始点搜索。数值实验中将混合禁忌搜索算法与启发式算法CS相比,结果表明该算法具有较高的求解质量,且其计算时间是可接受的。     

基于混合果蝇优化算法的选址-库存联合优化策略

针对装备维修保障仓库系统运营费用高、仓库点位布局不合理、备件库存结构不合理等问题,建立以多品种联合补货问题为基础的装备维修备件仓库选址-库存控制决策联合优化模型,模型可用于求解仓库的开设位置、维修活动需求点的指派情况、仓库补货时间以及库存水平等.根据模型的结构特点,利用多种群协同进化的方法改进传统果蝇优化算法的位置更新方式,设计一种内外两层搜索策略的混合果蝇优化算法,外层搜索策略作为算法的主程序用于搜索仓库选址决策变量,内层搜索策略采用改进的RAND算法用于搜索库存控制决策变量.仿真结果表明,混合果蝇优化算法具有良好的求解效率,能够确保库存系统在一定服务水平的基础上有效降低库存运营总成本.     

作业车间调度问题的自适应步进值果蝇算法研究

作业车间调度问题是提高企业的生产效率的一个重要环节.设计了一种自适应步进值果蝇算法,该算法通过基于工序的编码方式形成果蝇个体,并求出每个果蝇个体相对应的最大完工时间,采用了自适应步进值的分类嗅觉搜索方法,对果蝇种群进行优化,最终使果蝇个体快速找到目标函数即味道浓度判定函数的最小值也就是最优的调度方案,从而提高作业车间的调度效率.该算法实现简单,只需要设置两个参数,并且全局寻优能力较强,能够有效地解决作业车间调度问题.