多载量小车节能调度的多目标动态规划算法

为有效平衡混流装配的生产效率与能耗,提出多目标多载量小车物料搬运节能调度方法,将能耗目标约束引入传统多载小车物料搬运调度模型,建立最小化最大线边库存与总能耗的多目标混合整数规划模型。为获得问题模型的Pareto解,提出基于时间窗与支配规则的正向多目标动态规划算法：根据问题性质,定义了多载量小车节能调度问题新的状态表示方式以获得动态规划算法的无后效性,同时引入时间窗与支配规则以减少对非支配解的搜索,有效提高了计算效率,运行时间缩短8.10%以上,仿真结果验证了该方法的优越性和算法的可行性。     

基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法

为有效提升混流装配线的生产效率与环境效益,提出了装配线多载量小车物料搬运节能调度方法.以最小化最大线边库存与总能耗为目标,建立了多目标混合整数规划模型.通过问题性质分析,将混合优化问题转为离散优化问题,降低了模型复杂度.针对动态规划算法维数灾问题,提出了基于剪枝规则的多目标规划算法:通过剪枝规则剪除被支配状态,缩减搜索空间以提高计算效率.其中,为满足动态规划的马尔可夫性,定义了新的状态表示方式.最后,仿真实验验证了所提出的调度方法的优越性与算法的有效性.     

考虑疲劳和恢复的混流装配线平衡问题

针对混流装配线运行中人体负荷影响操作者的状态以及生产效率问题,建立了基于人因约束的多目标平衡模型.考虑了操作者的疲劳和恢复对装配任务分配的影响,以总循环时间最小化等为目标,采用遗传算法进行求解.结果表明,考虑人因约束条件,能够通过合理利用每个工作站的空闲时间来缓解操作者的疲劳,保证装配线平衡的同时可以有效降低人体负荷过度造成的人因风险.     

多产品综合作业调度问题及其求解

描述了同时考虑加工与装配作业的多产品综合作业调度问题,利用经典作业调度问题FT10的数据构造了一个问题例子,设计了基于产品结构信息的字符串直接解码方法.计算结果表明:设计的遗传算法是可行和有效的,得到的装配完工时间接近无限能力概念下得到的最小值,并且优于关键路径调度规则的结果.     

基于多目标规划的堆场空间分配问题研究

针对集装箱码头出口堆场的空间分配问题,建立了以最小化集卡总运输距离和最小化各箱区工作量的不平衡程度为目标的多目标规划模型,并提出一种改进的线性功效系数法,将模型化为单目标整数规划模型进行求解.通过实验将本文方法与码头现行的人工计划进行了比较,结果表明该方法是有效的,得到的堆场空间分配方案在两项指标上均比实际计划有明显的改善,而且具有良好的实用性和可靠性.     

多目标混流装配线再平衡模型与算法

当新产品引入时, 混流装配系统常常需要再平衡以保持各工作台上的负荷均衡. 文章考虑混装线再平衡时的调整成本和生产效率, 提出了度量调整成本的新方法, 建立了混流装配线再平衡问题的多目标优化模型, 并采用多目标遗传算法对该问题进行了求解. 通过对经典问题的计算实验, 以及与Merengo等提出的混装线平衡算法的对比分析, 结果表明多目标遗传算法可以有效地求解混装线再平衡问题.     

集装箱码头装卸作业顺序多目标优化调度模型

集装箱码头装卸是码头作业的基础环节,其作业进度和稳定性直接影响集装箱船舶的在港时间.针对码头装卸作业顺序优化问题中作业时间不确定并且可拆分的特点,本文建立了同时最小化作业总完工时间及"岸边无集卡与堆场无集卡的时间和"的多目标混合整数规划模型.所建立模型的作业时间变量受到决策变量影响且可行域不规则,使得其求解复杂性和难度增加且帕累托前沿解难以搜寻.为求解模型,设计了基于仿真模拟与调度经验规则的PNSGA-Ⅱ算法.最后,通过与传统NSGA-Ⅱ算法比较,以及对在静态情景与动态情景下的算例实验进行统计对比,验证了所建立模型与PNSGA-Ⅱ算法可有效求解集装箱码头装卸作业顺序优化问题,并对码头生成高效稳定的装卸作业调度方案提供决策支持.     

区域公交时刻表及车辆调度双层规划模型

按照区域公交调度模式,建立了公交调度系统中时刻表生成和车辆调度之间的双层规划模型.在上层车辆调度模型中,以区域内各条线路所需车辆总数以及车辆总空驶时间最小为目标,考虑了车辆续驶时间、车场最大容量和最低存量等三个约束条件;在下层时刻表生成模型中,以乘客总换乘时间最短为目标,引入了协同系数来刻画多条线路相交于同一换乘节点的情形,然后依据所设定的满意度指标得出一组满意解供车辆调度模型比选,进而产生出最佳车辆调度方案及与之对应的符合满意度评价标准的公交时刻表.最后,对算法的性能进行了分析,并给出了一个仿真算例.     

平行移动方式下考虑作业时间可分离的多目标流水车间批量调度

对平行移动方式下考虑作业时间可分离的多目标流水车间批量调度问题进行研究。构建以生产周期、总停机次数和总搬运次数为目标的基于分层序列法的多目标决策模型。建立考虑作业时间可分离的时间模型,并设计遗传算法求解流水车间批量调度问题。本研究可为功能型布局流水车间中的批量零件选出最优调度方案,并能为批量零件的加工制造、搬运以及加工制造设备的调整制定精确的生产作业计划。     

考虑多运输方式的供应链生产计划多目标模型

描述了考虑多运输方式的分布式多工厂、多分销商的供应生产计划，以实现最小化提前／拖期惩罚费用、生产成本、产品运输费用三者的总额以及最小化供应链的活动时间为目标建立了多目标优化模型，通过模型转换和利用加权和法求解多目标规划得到了其生产计划调度方案。计算结果说明了模型的有效性和可行性。     

车间作业计划编制问题的统一描述与应用

提出车间作业计划编制体系的概念以统一描述车间作业计划问题。车间计划问题在内容上由计划类型、计划期、期量标准和编制方法四方面组成,在形式上与生产类型、生产组织形式和资源负荷能力相关。内容与形式的统一揭示了车间作业计划编制问题的一般规律。特别地,在一个飞机装配车间结合计划编制体系的概念,迅速确定了装配作业计划问题的界限,并提出用Ｐｅｔｒｉ网求解计划问题的新方法,它与各种经验方法相比,便于计算机模拟与实现。     

混合装配流水线上最小makespan的协同优化

混合装配流水线是实现快速响应的一种多品种小批量的生产组织方式,流水线平衡和产品排序是紧密相关而且对目标值存在交互影响作用的两个NP-hard问题.文章分析了流水线平衡与产品排序对流水线的makespan目标的交互影响,建立了优化模型;基于两个问题的交互影响,采用协同进化算法,并行协同地优化混合装配流水线上的makespan.通过对经典流水线问题的计算实验,并与串行独立优化方法对比,结果表明:并行协同优化是一种全局优化方法,能够克服后者的局限性,改善优化的结果,进一步地,文中对混合装配流水线上makespan的协同优化方法可以推广到Flowshop的优化中去.     

用多能工应对需求波动的混流装配线平衡问题

在混流装配线中,需求波动会造成工位负荷的变化并可能产生过载,利用多能工协助装配是解决过载问题的常见方法.多能工的引入会改变装配线平衡的约束,同时平衡方案也会影响应对需求波动所需的多能工数量,然而现有的平衡研究还没有讨论过多能工带来的影响.本文研究了使用多能工应对需求变化的混装线平衡问题,决策者需要决定多能工和普通工人的数量及任务分配.以最小化人工成本并满足不同情境的需求.文章建立了数学模型,分析了问题的复杂性和成本下界,并提出了启发式和精确算法来求解,最后使用数值实验证明了算法的有效性.     

油田措施配置多目标随机规划

措施规划对于延长油田稳产年限 ,合理地安排稳产措施从而提高采油速度及最终提高采收率是十分必要的 .有些学者建立了油田稳产措施规划的确定性规划 ,即模型中所有的参数均为确定值 ,而实际油田生产中有许多因素是不确定的 .也有文章建立了措施规划的随机规划模型 ,但建立的规划模型仅涉及一个目标函数 ,即所谓的单目标规划 .而在实际的油田措施配置中 ,需要对多项指标提出优化要求 .本文针对油田开发实际中存在的不确定现象 ,利用规划论中处理随机现象的机理 ,建立了油田措施的多目标随机规划模型 ,并采用具有擅长全局搜索、高度鲁棒性特点的遗传算法进行求解 .应用结果表明 ,该模型使措施配置更能反映生产实际.     

改进的遗传规划研究

针对遗传规划中群体规模较大。收敛效率较低等特点，提出了对传统遗传规划中初始群体的生成方法的改进．使生成的初始群体具有良好的性能，从而提高遗传规划的收敛效率．通过对两个函数进行符号回归验证，说明此方法是合理可行的．     

汽车交互虚拟装配中的工具与设备操作仿真

工具和设备是交互虚拟装配仿真的重要组成部分,在用于辅助装配工艺规划时尤为重要。由于装配工具和设备在结构和操作功能上复杂多样,在交互式虚拟装配仿真中工具和设备的操作仿真一直是个热点问题。在对汽车装配中的交互操作进行分析的基础上,首先对虚拟装配工具和设备的功能需求进行定义;建立虚拟装配工具与设备的统一模型,该模型能用于表达各类装配工具和设备的结构、功能和操作方式;随后研究并解决了手动、半自动、自动工具的一般操作流程和关键操作方法;最后将所建立的模型和相关方法应用于某型汽车的总装工位交互操作仿真中。结果表明：虚拟装配工具与设备模型及操作方法能够支持交互式虚拟装配操作仿真中的三类典型装配工具表达与操作。

Abstract：

Tools and equipments play an important role in the simulation of virtual assembly,especially in the assembly process simulation and plan.Because of variety in function and complexity in structure and manipulation,the simulation of tools and equipments remains to be a challenge for interactive assembly operation.Based on analysis of details and characteristics of interactive operations for automobile assembly,the functional requirement for tools and equipments of automobile assembly was given.Then,a unified modeling method for information expression and function realization of general tools and equipments was represented,and the handling methods of manual,semi-automatic,automatic tools and equipments were discussed.Finally,the application in assembly simulation of rear suspension and front suspension of an automobile was given.The result shows that the modeling and handling methods are applicable in the interactive simulation of various tools and equipments,and can also be used for supporting assembly process planning in virtual environment.     

动态规划启发式算法求解时变车辆调度问题

时变网络中车辆在任意两节点间的行驶时间不仅与节点间的距离有关, 还与所处的时段有关. 对时变车辆调度问题提出一种满足先入先出准则的跨时段处理方法, 直接推导出跨时段对应的车辆行驶时间. 在此基础上建立了数学模型, 并构造动态规划启发式算法进行求解. 该算法能够通过设置参数H平衡求解质量和运行时间. 通过对10组随机产生的数据进行测试, 结果表明动态规划启发式算法能够在很短时间内改进最近邻算法. 当H=2时, 求解质量改进11%, 平均运算时间为1.34秒; 当H=3时, 在不到2秒的运算时间内求解质量改进17%.     

求解双层规划模型的粒子群优化算法

首先对粒子群优化算法作了改进,然后提出采用改进的粒子群优化算法并借助分层迭代的思想来求解双层规划模型,进而提出并描述了求解双层规划模型的一种通用的有效算法.最后,通过实验研究和对比分析验证了文中算法的有效性.