加工时间线性恶化的成组加工流水作业问题

文章讨论了m台机器的Flow Shop成组加工问题.工件在不同机器上的加工时间以相同的系数(斜率)线性恶化.目标函数分别为极小化时间表长和总完工时间.对于目标函数为极小化时间表长的Flow Shop成组加工问题.再进一步细分为组间无调整时间和组间有相同调整时间的两种情形来讨论,都得到了最优调度(排序).对于目标函数为总完工时间的Flow Shop成组加工问题,只要组内按qij单调递增(SPT)序加工,组间按S.单调递增序加工可得最优调度.     

集装箱港口装卸作业设备集成调度

为提高集装箱港口的装卸效率,采用混合Flow Shop调度理论,将集装箱任务的装卸过程看作岸桥装卸、集卡运输和场桥装卸的三阶段混合Flow Shop调度问题,建立装卸任务完工时间最小化为目标的集成调度混合整数规划模型.使用矩阵编码方式的遗传算法对模型和算例进行求解,结果表明:集成调度方法比岸桥、集卡、场桥协调调度方法更具有现实意义,通过扩大任务规模,遗传算法求解结果与模型下界进行比较,当集装箱任务规模在100个以上时,求解结果与模型下界之间差距都在5%以内,证明了算法有效性.     

求解中间存储有限Flow Shop调度问题的离散群搜索优化算法

针对中间存储有限的Flow Shop调度问题,提出了一种离散群搜索优化算法来最小化工件加工的总流水时间。该算法首先采用基于工件排列的离散编码方式,使得能够直接求解离散的调度问题;其次提出了新的初始化方法,确保了初始种群既具有一定的多样性,又有较好的性能;还引入了离散差分进化的思想,增强了算法的运算效率与搜索能力。最后使用正交设计的方法设置算法参数,通过对Taillard算例的仿真计算,验证了本文算法的优越性。     

用AGLA算法求解一类以TFT为目标的模糊Flow Shop调度问题

针对一类加工时间不确定的以总流经时间(TFT)为目标的置换Flow Shop调度问题,应用模糊数学的方法表示加工时间的不确定性,提出了一种改进的智能算法——异步遗传局部搜索算法(AGLA)。该算法初始种群的一个解由构造型启发式算法产生,其他解随机产生;通过引入一个加强的变邻域搜索机制和一个简单的交叉算子,对种群执行异步进化操作(AE);算法最后加入重启机制防止陷入局部极小。仿真实验结果验证了AGLA解决模糊Flow Shop问题的有效性。     

改进的人工鱼群算法在置换Flow Shop调度中的应用

分析了人工鱼算法(AFSA)存在的不足,在保持AFSA算法基本行为的基础上,提出了在觅食行为过程中采用基于交换列表的排序法,在随机移动行为中采用自适应的小范围移动行为的改进人工鱼群算法。根据置换Flow Shop调度问题的数学模型,给出了基于改进的人工鱼群算法的置换Flow Shop调度问题的求解策略,并详细讨论了求解步骤。仿真实验结果表明:该算法具有较强的全局搜索能力、更高的搜索效率,同时验证了该算法的可行性和有效性。     

供应链下Flow Shop调度问题的多目标混合算法研究

针对供应链环境下一类多目标Flow Shop调度问题,构建了相关模型并提出一种新的基于PSO、SOM和VNS的混合算法.该算法运用新的思想和多种优化策略,可在单个解的质量、解分布的均匀与分布的广度3个指标上同时达到远优于原算法的效果.仿真实验显示,该算法对求解该类调度问题十分有效.     

改进人工蜂群算法求解置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度问题（PFSP），以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型，设计了一种改进人工蜂群算法。该算法采用反向学习方法和混沌映射来生成初始种群，为使算法能够求解离散的调度问题，采用LRV规则将位置数值映射成工件排列顺序；在雇佣蜂阶段，融入差分进化算法的思想，加入高斯变异算子，使收敛速度加快；在跟随蜂阶段，加入自适应策略，将算法的勘探和开发能力进行平衡；在侦察蜂阶段，加入柯西变异算子，避免陷入局部极值。最后通过比较几种不同的算法，对Car算例以及部分Rec标准算例集进行仿真测试，验证该算法的有效性和优越性。     

求解分布式并行机调度的新型帝国竞争算法

提出一种求解异构工厂分布式并行机调度问题(DPMSP)的新型帝国竞争算法(ICA),以最小化最大完成时间作为优化目标.首先,将DPMSP的优化简化为对工厂分配子问题的求解,提出相应的编码方案并采用最大处理时间规则解码;然后,采用基于加工速度的概率分配方法构建初始种群,引入殖民国家同化以加强对优秀个体的搜索并在革命中运用基于工件-工速积的新型插入算子以改善解的质量;最后进行大量数值实验.计算结果表明该新型ICA在分布式并行机调度问题求解方面具有较强的搜索优势和较好的稳定性.     

带有限中间缓冲区的多级并行机问题的求解

为了解决带有限中间缓冲区的多级并行机问题,以最小化最大完工时间为优化目标,设计了一种基于遗传算法和模拟退火算法的混合求解算法.在此算法中,搜索空间被限制在第1工位工件投产序列的置换向量空间内.提出了一种由第1工位工件投产序列向量构造整个调度方案的方法,并采用混合交叉算子和变异算子的策略对选择算子进行了设计.通过与现有的计算结果进行比较,证明了此算法的可行性和优越性.     

模糊交货期Flow Shop调度文化进化算法研究

基于文化算法及文化进化思想设计了的文化进化算法,通过上层文化空间的经验知识指导下层个体进化搜索的方向及步长,通过模拟人类社会文化进化的机制实现文化空间的进化与更新,最后将算法应用到模糊Flow Shop问题的求解,用Matlab编程仿真测试.结果表明,此算法解决生产调度优化问题是可行的,而且其搜索性能优于简单遗传算法及模拟退火算法.     

Blocking流水车间调度问题的MBT算法研究

针对目标函数为Makespan的Blocking流水车间调度问题，设计了一种构造启发式算法．初始排序的产生从减少下游工件的滞留时间入手，结合有向图中对关键路径的分析，采用插入规则进行搜索的方法得到工件序列的近优排序．通过大量典型算例的计算，实验结果证明了设计的算法具有优越的性能．     

一种改进的人工免疫算法在模糊Flow—shop调度问题上的应用

为了克服传统的遗传算法和人工免疫算法的不足，提出一种改进的人工免疫算法。此种算法在进行亲合力计算前利用生成的亲和度矩阵排除相似抗体，大大减少运算量。用此种改进的人工免疫算法优化寻优过程，研究了处理时间不确定并且具有不同交货期窗口的Flow-shop的提前／拖期调度问题。最后，仿真实验验证了算法的有效性。     

带有学习效应的多目标置换流水车间调度问题研究

在综合考虑经济指标和环境因素的基础上,提出了以最小化最大完工时间和总能耗为优化目标的置换流水车间调度问题,并着重考虑学习效应对该问题的影响。针对该问题的特点,构建了带有学习效应的多目标置换流水车间调度模型,并设计了一种嵌有批量处理和扰动算子操作的混合蛙跳算法对模型进行求解。利用扩展的标准测试问题验证了该算法的性能,并与非支配排序遗传算法、强帕累托进化算法进行了对比分析,实验结果表明改进的混合蛙跳算法具有较好的寻优能力。利用此算法得到了不同学习率下的优化目标值,并运用敏感性分析探讨了学习效应对优化目标的影响程度,从而为企业制定合理的生产调度方案提供参考。     

基于免疫遗传算法的炼钢最优炉次计划研究

针对炼钢最优炉次计划问题难以准确求解的实际情况,建立了一种含有0-1变量的整数规划模型,为了求解该优化模型,提出了一种新的免疫遗传算法.该算法通过将免疫算法和遗传算法相结合,在传统遗传算法中加入免疫算子,并且引入了新的个体选择概率模型,有效防止了算法过早收敛的现象.针对该类优化问题的特性,设计了自适应的交叉率和变异率准则,动态调整交叉率和变异率,提高了该算法的精度.基于工厂的实际数据,进行了仿真实验,实验结果表明该免疫遗传算法比普通遗传算法有着更高的搜索精度,证明了该算法在实际炼钢最优炉次计划问题中的有效性和准确性.     

考虑多资源约束的非等效并行机节能调度算法

针对瓶颈工序光刻过程中考虑能源消耗、多类型多数量的掩膜资源、换模等约束的非等效并行机调度问题,进行了改进型免疫克隆选择算法的调度方法研究.首先对问题域进行描述,以最小化总加权完成时间与能源消耗量为优化目标,建立了数学模型;在此基础上提出了一种带精英策略的多目标免疫克隆选择算法,该算法融合了非支配排序遗传算法的排序规则,并引入深度邻域搜索算子、种群更新算子以提高算法搜索性能及挖掘性能.最后,对算法进行仿真实验,结果表明该算法是有效的、可行的.     

基于循环配送策略的汽车装配线物料配送调度方法

为有效解决基于循环配送策略的汽车装配线物料配送调度问题,进行了改进型免疫克隆选择算法的调度方法研究.首先,建立了数学规划模型,以最小化计划期内所有工位的线边总库存为优化目标,并提出了改进型免疫克隆选择算法.在算法设计过程中融入了模拟退火算子和邻域搜索算子,分别对克隆种群和记忆库进行操作,以克服传统免疫克隆选择算法易陷入局部最优、搜索深度不足等缺陷.最后进行了仿真实验,表明该算法是有效、可行的.     

免疫遗传算法在车间作业调度中的应用

为了求解车间作业调度(JSP)这一典型的NP难题,提出了基于免疫遗传算法(IGA)的JSP问题求解方法.在该求解方法中,结合免疫原理和遗传算法提出了应用于JSP问题的IGA算法流程;算法采用基于工序的编码方式、自适应交叉和变异;同时为了改善交叉算子的性能提出了一种改进的基于工序编码的交叉算子.另外,采用车间作业中“最短处理时间原则”作为IGA算法的免疫疫苗,同时给出了免疫算子的设计方法.最后,通过“Muth and Thompson”基准问题的仿真实验验证了IGA算法在JSP问题求解中的有效性.     

智能混合优化策略及其在流水作业调度中的应用

通过结合蚁群算法(ACO)的并行搜索结构和模拟退火算法(SA)的概率突跳性,提出了一种有效的混合优化策略,并将该策略应用于流水作业调度问题(FSP)．在该策略中,蚁群系统的一个周游路线为模拟退火算法提供了一系列初始解,在每个退火温度上进行抽样准则检验并产生新解,然后更新信息激素;蚁群算法再利用模拟退火算法产生的新解进行并行搜索．同时,根据此策略构建并实现了针对FSP问题求解的具体混合算法．仿真结果表明,混合算法弥补了ACO易陷入局部最优和SA搜索效率较低的缺点,增强了全局搜索能力,在求解FSP调度问题的性能上也优于其他算法。     

Improved Fruit Fly Optimization Algorithm for Solving Lot-Streaming Flow-Shop Scheduling Problem

An improved fruit fly optimization algorithm （iFOA） is proposed for solving the lot-streaming flow-shop scheduling problem （LSFSP） with equal-size sub-lots. In the proposed iFOA, a solution is encoded as two vectors to determine the splitting of jobs and the sequence of the sub-lots simultaneously. Based on the encoding scheme, three kinds of neighborhoods are developed for generating new solutions. To well balance the exploitation and exploration, two main search procedures are designed within the evolutionary search framework of the iFOA, including the neighborhood-based search （smell-vision-based search） and the global cooperation-based search. Finally, numerical testing results are provided, and the comparisons demonstrate the effectiveness of the proposed iFOA for solving the LSFSP.     

二机流水作业带不可用区间、工件可拒绝的调度问题

考虑了二机流水作业第一台机器带不可用区间、工件可拒绝的调度问题.所有的工件都是加工可中断的,即当某一工件在不可用区间出现之前开始加工但在机器不可用时并未加工完成,在不可用区间结束后可以接着加工.目标函数是最小化接受加工工件的最大完工时间与拒绝工件的惩罚之和.此问题是NP-难的.首先提出了一个动态规划的最优算法以求解小规模问题,并给出了数值计算实例.所提出的动态规划算法的运算时间随着问题的规模成指数增长,进而又提出了一个启发式算法,并证明了该启发式算法的最坏性能比是3.