基于遗传算法的工艺规划与调度集成方法

为了实现制造系统中的工艺规划与调度集成，采用遗传算法解决工艺规划与调度集成的问题，并构建了相应的工艺规划与调度集成模型．在对遗传编码和算子结构的设计中，利用交叉算子来变换加工顺序，用变异算子来改变工艺路线．在考虑设备负载平衡以及加工任务完成时间最短的条件下，将工艺规划和车间调度相结合，实现了最优工艺路线与调度结果的同时生成．通过算例分析，证明此方法能够有效地实现工艺规划与调度的集成．     

基于蚁群算法的并行任务分配与调度

蚁群算法是近年出现的一种新启发式算法,在求解NP完全问题中具有较大优势.针对如何在满足任务约束关系的条件下用蚁群算法求解任务分配与调度问题,首先对任务的分配与调度问题建立数学模型,然后在满足子任务之间的约束关系的条件下用蚁群算法求出最优解,最后把用蚁群算法与遗传算法的最优解进行比较.通过仿真实验表明,蚁群算法比遗传算法在任务分配与调度求解中有较高的解的质量,但蚁群算法的求解速度要慢于遗传算法.     

集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

集成式工艺规划与车间调度(IPPS)问题的研究对于制造系统整体性能的提高具有重要意义,综述与分析了近年来IPPS问题研究的发展现状.概述了IPPS的3种主要建模方法,分析了特定生产环境下工艺规划与车间调度进行集成的特殊性.从单目标优化与多目标优化两方面综述了IPPS求解方法的研究概况,分析了多目标IPPS求解方法研究中存在的问题.总结了不确定扰动下的IPPS问题及面向绿色制造的IPPS问题研究现状,分析了2种情况下IPPS模型构建和求解方法设计上带来的新问题.基于上述综述分析,展望了未来开展集成式工艺规划与车间调度问题研究的一些方向.     

离散NSGA-Ⅱ求解带有限缓冲区的多目标批量流水线调度问题

针对带有限缓冲区的多目标批量流水线调度问题,首先构建该问题的数学模型,采用离散NSGA-Ⅱ算法进化求解.所提算法充分利用非支配解信息引导种群进化,从而加快了种群收敛速度,改进了算法的全局探搜和局部开发能力.将所提算法用于求解太阳能电池组件生产调度的13个算例,实验结果表明,所提算法能够产生高质量的解,有效求解该问题.     

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.     

基于文化基因算法的集成工艺规划与调度研究

建立了与工艺规划集成的调度问题的数学模型.以最大完工时间为目标,设计一种混合文化基因算法求解该问题.在提出算法中,设计了新型编码和主动解码方案,使用变邻域搜索(VNS)算法进行局部搜索,引入了高效的邻域结构以强化算法的局部搜索能力,并提出了一种个体扰动方法,以避免群体多样性趋于单一,使得提出算法在分散搜索和集中搜索之间达到更合理的平衡.为测试算法的性能,对现有的基准问题进行了测试,有21个实例达到了下界或得到改进,成为当前新的最优解.对比已有的最优结果可见:提出的算法可高效地求解工艺规划与车间调度集成问题且优于其他算法.     

车间生产调度中动态小生境协同进化算法

车间生产调度是企业生产的重要环节。为避免遗传算法在求解多车间协同调度时早期成熟和陷入局部最优解,以及收敛速度慢的问题,特引入一种基于动态小生境集的多种群协同进化模型。在基于工序的染色体编码方法的基础上,利用交叉算子和变异算子调整加工顺序和多工艺路线选择。融合动态小生境集技术和多种群协同进化方法,实现多工艺路线下多车间协同生产调度的优化求解。实验表明,该方法具有良好的优越性。     

基于混合遗传算法的物流车辆调度优化

针对遗传算法在求解车辆调度问题时容易出现早熟现象,导致求解精度不高的问题,本文用混合算法构建了物流配送总成本最小的目标函数。首先,定义了车辆调度问题的数学模型,在此基础上提出了一种遗传算法中对交叉和变异概率的自适应调整的方法。其次,通过局部搜索算法求得初始解,采用遗传算法初始解优化,并且在配送时刻改变以后,利用TS算法搜索最优解迅速的特点改进配送方案,最终求得配送时刻不断变化下的车辆调度方案。最后通过算例分析,得到本文提出的算法与单一局部搜索算法和单一TS算法相比,在求解精度、求解时间方面都具有更大的优越性。     

面向工艺分工规划的多目标蚁群算法

为解决计算机辅助工艺规划中工艺分工的优化问题,提出一种基于多目标蚁群算法的工艺分工路线优化算法.在引入逻辑加工路线、逻辑制造单元、物理制造单元、可执行加工路线等概念基础上建立工艺分工规划过程模型.在过程模型中,运用多目标蚁群算法对物理制造单元集合实现优化.在求解过程中,以加工时间和所耗成本为目标函数,在求解空间中对物理制造单元进行遍历,最终寻找到最优化的可执行加工路线.通过实例验证了该方法的可行性和有效性.     

多集装箱码头内集卡调度方法

针对多集装箱码头内集卡调度问题设计一种新型调度方案.在满足码头集卡数量及经验需求情况下,综合考虑集卡的效率和集卡调运能耗,提出多目标混合整数规划模型,并采用匈牙利算法进行求解.通过算例分析,得出该模型下多目标函数的一组最优解,证明利用所建立的模型和算法可以在有效时间内快速找到最优的集卡调度方案,表明了该集卡调度方法的可行性.