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.     

平顺移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的多目标流水车间批量调度

对平行顺序移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的多目标流水车间批量调度问题展开研究.构建以加工制造设备总停机次数、批量工件生产周期以及搬运批量工件的总次数为决策目标的基于分层序列法的多目标决策模型,利用该模型可确定批量工件的最优加工排序方案.建立平行顺序移动模式的加工与调整时间模型,该模型是求解生产周期的基础,也是为批量工件的最优调度方案制定生产作业计划的依据.提出并设计平行顺序移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的禁忌搜索算法对问题进行求解.研究结果表明:本研究可为平顺移动模式下考虑加工时间与调整时间可分离的批量生产流水车间选出批量工件的最优调度方案,同时可为批量工件的加工和加工制造设备的调整制定精确的生产作业计划.     

基于公差推理的零件聚类装夹规划方法研究

针对计算机辅助工艺设计中的装夹规划问题,提出一种面向制造特征的基于公差推理的装夹聚类规划方法.通过分析零件的制造过程,对加工单元进行定义,建立零件的装夹规划数学模型.随机生成装夹规划的初始解,计算加工单元之间的装夹相异度,通过进行反复迭代的聚类分析获取最少的装夹分组.基于公差的推理方法,获得加工单元的加工顺序约束关系,进行装夹的组间及组内排序,生成最优装夹规划方案.同时,基于CATIA设计平台实现了零件的装夹规划原型系统,通过实例对所提算法进行了验证.      

带有启动时间的GI/G/1排队系统的扩散逼近

为了刻画通信网络中自动请求重发(automatic repeat request,ARQ)通信协议,将其模型化转为一个带有启动时间的GI/G/1排队系统。首先建立了服务员的闲期所满足的上下界函数关系,后利用此关系证明了该排队系统队长、负荷和忙期过程的扩散逼近,近似刻画了系统指标。     

具有非线性恶化函数和安装时间的 单机排序问题

研究了具有非线性恶化函数的加工时间，同时工件的安装时间与已加工完工件的实际加工时间有关（即p-s-d）的单机排序问题.证明了极小化最大完工时间，极小化完工时间和是多项式时间可解的.另外极小化加权完工时间和，极小化总延误以及极小化最大延误在一定的条件下是多项式时间可解的.     

IFF算法求解顺序依赖的单机总权重拖期调度问题

转换(启动)时间是工业中带有清洗、更换物料工序的生产过程所需要的, 该时间一般很大程度上依赖于紧接工序. 这种环境下的调度问题都是工件顺序依赖的. 本文研究顺序依赖的单机总权重拖期调度问题, 为NP难的组合优化问题. 针对该问题, 提出了一种迭代的过滤-扇出算法(IFF), 算法以分支树的结构形式在解空间中搜索. 在算法中, 当分支移动不能改进根节点时, 重新产生有继承性的根节点, 使得算法继续进行. 根据问题特性, 提出了带序列片段重组和参考局部搜索的分支移动策略, 获得分支节点. 对文献中的120组数据的算法测试结果表明: 对大多数实例, IFF算法的计算结果优于或不劣于DE算法和DPSO算法的计算结果, 同时改进了42个实例的最好解.     

多级汽车装配车间的集成排产优化模型

为了研究多级汽车装配车间的多目标集成排产优化问题,详细讨论了涂装车间的颜色批量约束以及总装车间的空间间隔约束,证明了空间间隔约束是能力约束的充分条件,在此基础上分别给出了无辅助工人和有辅助工人参与情况下的空间间隔约束不等式。以同时优化涂装车间调整费用和总装车间辅助工人费用为目标,建立了一类整数规划数学模型。采用模型非线性约束线性化的方法并结合运用优化软件对模型进行求解。最后通过仿真实例,验证了该方法的可行性和有效性.     

带负顾客和启动时间Bernoulli反馈M/M/1工作休假排队

在Bernoulli反馈的情形下考虑带有负顾客和启动时间的M/M/1工作休假排队模型,画出了状态转移图,给出了无穷小生成元,利用拟生灭过程与矩阵几何解方法,得到了稳态队长和稳态等待时间的分布。另外,还得到了队长和等待时间的条件随机分解结构及附加队长和附加延迟的分布。     

具有学习效应和非线性安装时间的单机排序问题

讨论了加工工件具有学习效应和安装时间的单机排序问题。文中工件的加工时间不是固定不变的,不仅与工件的加工位置有关,同时还与已加工完成工件的加工时间有关。安装时间分为线性安装时间和非线性安装时间,本文主要讨论的是具有非线性安装时间的情况。工件的安装时间是依赖于已加工完的工件的实际加工时间和工件所排列位置的函数形式。在文中主要证明了极小化最大完工时间,极小化完工时间总和问题是多项式可解的,另外还证明了满足一定条件下的极小化加权完工时间和,极小化最大延误问题是多项式可解的。     

自由设站法的应用

从自由设站的观测方法出发，推导相应的计算公式，讨论观测值函数的精度，最后指出该方法的特点和应用。