用遗传算法解决并行多机调度问题

对最小化完工时间的并行多机调度问题提出了一种遗传算法,并在问题形成、遗传算法编码、变异方法等方面作了研究,并用计算实例表明遗传算法能适用于大规模并行多机调度问题。     

用于柔性流程工业生产调度的并行多目标遗传算法

分析了柔性流程工业区别于一般制造系统在生产调度方面的特点 ,在此基础上针对这类系统所具有的多目标、混合动力学特性、调度实时性等特征 ,提出了一种新的并行多目标遗传算法 .在解决多目标解的评价时 ,采用了目标分级评价技术 ,求解过程始终将解的最优性和决策者对目标的偏好信息结合在一起 .为反映这类问题的混合特性 ,提出了一种新的双层编码方案 .在算法中采用的递阶分解并行技术 ,使计算时间至少减少一个数量级 .计算机仿真结果表明 ,对于这一类复杂的柔性流程工业生产调度优化问题 ,本文提出的方法具有很好的实际应用前景 .     

基于递阶遗传算法的一类多旅行商问题优化

针对最小化单个旅行商路程的多旅行商问题,提出了一种递阶遗传算法和矩阵解码方法。该算法根据问题的特点,采用一种递阶编码方案,此编码与多旅行商问题一一对应。用递阶遗传算法优化多旅行商问题不需设计专门的遗传算子,操作简单,并且解码方法适于求解距离对称和距离非对称的多旅行商问题。计算结果表明,递阶遗传算法是有效的,能适用于优化多旅行商问题。     

解特殊工艺约束双目标调度问题的新遗传算法

针对特殊工艺约束下非一致并行多机双目标调度问题,设计了一个双目标调度模型(BOSP).进而基于遗传算法和免疫理论的思想,提出了新的遗传算法(IGA).算法的编码采用了向量组编码方法,能有效地反映实际调度方案;免疫算子的引入,保证了种群的多样性和种群的质量,加快了算法收敛速度.仿真结果表明,算法是有效的,免疫算法的引入,使算法能较好地收敛到最优解,优于没有引入免疫算子的遗传算法,并能适用于解实际的此类调度问题.     

用遗传算法解决在并行机上带有不同交货期窗口的Job-Shop调度问题

本文讨论了不同交货期窗口下的提前／拖期并行机调度问题,提出了染色体用工件编号进行编码规则,给出了用稳步遗传算法求解上述问题的方法,仿真实验表明了算法及编码规则的可行性和有效性。     

基于MAS的供热系统调度策略和方法的研究

针对供热系统正在关注的控制与调度问题 ,提出了一种基于多智体系统的调度策略和实现方法 .由于供热系统物理上存在的分层递阶结构 ,以及逻辑上的集中分布式关系 ,所以在应用和仿真中非常适合应用多智体系统 ,实际应用证明该方法是可行有效的 .     

基于遗传算法求解Job Shop调度优化的新方法

针对Job Shop调度问题,提出了一种遗传算法编码新方法和矩阵解码方法.该方法根据问题的特点,采用一种按工序进行总体排序染色体编码方案,并采用矩阵解码,解码时体现了编码与调度方案一一对应,并且该编码方案有多种交叉操作算子可用,不需要专门设计算子.算例计算结果表明,基于该编码方案的遗传算法是有效的,能适用解决Job Shop调度问题,通过比较,用该编码方案的遗传算法优化Job Shop调度操作简单并且收敛速度快.     

一种两层生产计划问题建模及其遗传算法设计

研究了一种两层生产计划集成问题,上层为能力约束批量计划问题,下层为并行双机调度问题。采用单个模型来描述整个集成问题,目标函数由库存费用、缺货费用和加班费用三部分组成。对于该集成优化问题,设计了遗传算法整体求解,每个个体中同时包含了批量计划和作业排序的信息,并通过遗传算子的设计,避免了不可行解的出现。通过数值仿真实验,对三种不同规模的问题进行了计算,通过对计算结果的分析,验证了遗传算法的可行性和有效性。     

可行批调度问题及其遗传算法

对判定问题一是否存在使所有需求都可按时满足的调度一进行了研究,通过将其转化成等价的可行批调度问题,分析可行批调度的性质,把问题的解自然表示成了二进制编码的形式,在此基础上,提出了相应的遗传算法,它克服了调度研究中常用的基于排列编码的遗传算法的缺点,仿真结果验证了算法的有效性.     

一种求解两机成组作业流水车间优化调度问题的遗传算法

当优化目标是总的流时间时,两机成组作业流水车间调度问题是NP难解的.本文提出了一种两机成组作业流水车间优化调度的遗传算法.该遗传算法分两层一层优化组内作业排序,一层优化组排序.仿真结果表明该方法的有效性.     

Ant System Based Optimization Algorithm and Its Applications in Identical Parallel Machine Scheduling

1 .ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｄｅｎｔｉｃａｌｐａｒａｌｌｅｌｍａｃｈｉｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｍａｋｅｓｐａｎｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅａｎＮＰｐｒｏｂ ｌｅｍ[1,2 ] .Ｉｔｗａｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｖｅｄｂｙｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ,ｂｒａｎｃｈａｎｄｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄ ,ａｎｄｉｎｔｅｇｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ[3～ 7] .Ｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓｃａｎ ｇｉｖｅａｎｏｐ…     

交货期窗口下的并行机调度问题的遗传算法

给出了一种求解不同交货期窗口的并行机调度问题的混合遗传算法，根据问题的特征采用扩展排列编码方式表示工件的分配和排列，利用给出的调度优先级规则和最好适应值规则相结合的启发式算法对每台机器上工件的顺序进行调整，实验表明所给的算法是有效的。     

基于蚁群系统的工件排序问题的一种新算法

工件排序问题中如何使加工效率最高，一直是一个非常重要而且又非常困难的问题，特别是问题的规模很大时，目前各种算法计算就非常困难，有的甚至无法得到合理的方案，蚁群系统是近年来发展起来的解决组合优化问题的一种有效方法，根据工件排序问题的特点，建立了在不同种类的并行机上加工一批不同种类工件的优化数学模型，在蚁群算法的基础上对其进行改进，成功地把改进的蚁群算法用于工件排序问题的优化中，通过与其他算法的仿真比较，表明基于蚁群系统的算法是有效的，特别是问题规模很大时更显示其快较的收敛速度和较高的精度。     

加工时间线性递减的平行机排序问题

主要讨论了具有两台处理机的平行机排序问题和每批恰为k个工件的串行工件同时加工排序的平行机排序问题。在这两个问题中,工件加工时间均为开工时间的线性递减函数,目标函数为极小化总完工时间。对于第一个问题,证明了其最优排序可由工件按基本加工时间不减排列得到,由此得出其最优算法,并指出了该结论对于加工时间随开工时间线性递增的情况并不成立。对于第二个问题,根据其与第一个问题在某些性质上的相似性,给出了其最优算法。最后指出所讨论的两个问题的结论均可推广到m台处理机的情况。     

基于MapReduce模型带准备时间的平行机调度优化

研究了一类基于MapReduce模型的平行机调度问题.每个工件包含Map和Reduce两道加工工序,Map工序可以分割为若干个子任务,并且在多台平行机上同时并行加工,Reduce工序只有在该工件的所有Map工序的子任务加工完成后才能进行,而且Reduce只能在一台机器上加工且不可中断.结合工件具有释放时间和加工准备时间等约束,以最小化最大完工时间为目标,构建了混合整数规划模型,并设计了采用差分变异策略和逐维Levy扰动机制的改进正弦余弦算法来求解该模型.最后,利用数值仿真实验与标准正弦余弦算法及遗传算法进行对比,实验结果表明,运用改进正弦余弦算法求解的结果与下界值的平均相对偏差GAP为3.02%,较标准正弦余弦算法以及遗传算法的效果提升显著,显示了该改进算法的有效性.     

基于优先规则的复杂并行机调度问题研究

研究一类从实际指挥控制系统提炼的具有工件释放时间、机器可用时间和机器适用限制等约束的并行同速机调度问题.首先针对该问题建立混合整数规划模型;其次考虑到该问题的NPhard性以及实时调度的要求,提出基于优先规则的调度算法框架从而可以快速获得可行解;最后将该算法框架应用到实际案例并分析比较不同优先规则的效果,发现与工件释放时间相关的优先规则(如ERD,EFD)效果更好.值得一提的是,本文首次研究具有多重约束的并行机调度问题Pm|r_j,a_i,M_j|C_(max),TC.     

有模具约束的平行机台最小拖期和调度问题

针对某电器企业的一个瓶颈工序来制定调度方案,该问题归纳为平行机台具有模具约束,目标为最小拖期和的调度问题．本文提出了如下的启发式算法：根据模具情况运用成组技术对工作成组并生成运行表：按运行表顺序对各个运行中的工作进行指派机台,设置禁忌模具集合,避免对运行的短视性;根据工作的交货期和加工时间选择适当的机台进行加工;在各个机台运用ＮＢＲ（ＮｅｔＢｅｎｅｆｉｔｏｆＲｅｌｏｃａｔｉｏｎ）算法调节顺序以减少拖期和．该算法在厂家的实际测试中,通过三个不同的实例与手工排程进行了比较,各项指标均有明显优势．