带公共交货期窗口的提前/拖期非等同多机调度问题

提出了公共交货期窗口下提前 /拖期惩罚的多台不同设备情形的零件排序模型 .在分析相应单机问题最优排序和最优交货期性质的基础上 ,证明该多机零件问题实际上蕴含着使系统 makespan达最小的多机零件排序问题 .由于使系统 makespan达最小的并行多机零件排序问题已被证明是 NP完全问题 ,因此提出了求解该零件排序问题的一个启发式算法 ,该算法计算复杂性低且对并行多机零件排序问题同样适用 .最后给出了两个数值例子 .     

A Heuristic for the Job Scheduling Problem with a Common Due Window on Parallel and Non-Identical Machines

1. INTroDUCTIONThe emergence of JIT (Just in Time) management tee~gy opens up a recency research field for the jobscheduling and production managemellt. As its farther develOPment, the earnness-tardiness job schedulingproblem becomes a hot research point over y6ars. conference [1] gives a review on job scheduling problem withearnness and tardiness penalties. Reference [2] p~s another scheduling problem for minimizing the rangeof lateness on a single machine, and reference [3] giVes a he…     

等待时间受限的流水车间调度问题的若干性质

等待时间受限的流水车间调度问题广泛存在于高温连续作业或中间产品不稳定的流水车间生产管理过程中, 要求工件在相邻机器上的等待时间不能超过一定的上限. 针对以最小化最大完工时间为目标函数的该类问题, 研究了加工机器上的工件序列特征, 并在此基础上分析了基于排列排序进行问题求解的可行性和有效性, 为算法求解提供了理论依据.     

基于改进DP算法的具有优先序的变速机最小化成本调度

研究了工件具有任意标准优先序、一台机器在同一时间只可加工一个工件、最小化工件加工成本与机器使用成本之和的变速机调度问题.为该问题建立了DP模型,通过启发式规则和常规动态规划方法相结合、引入工件完工时间界限并保存每一步函数值,得到改进的DP算法,数值实验显示该算法具有较强的寻优能力和稳定性.     

一类有动态时间窗的并行多机启发式调度算法

航班过站服务中的货邮装卸作业调度是一类有时间窗和作业调整时间的多目标多设备并行作业动态排序问题，其特点是作业时间窗和服务作业时间动态变化。在分析区别于一般制造业生产作业排序特点的基础上，建立了服务作业的调度模型．提出了设备能力差的概念．给出一个考虑不同设备加工能力的启发式分配法。当时间窗或服务时间发生变化时，算法只需要修改判断矩阵中的一行或一列数据，而对算法运行的效率没有影响。算例分析显示，能力差分配算法在减少航班延误数量、时间压设备生产能力平衡上均优于目前使用的先到先服务和最小负荷调度的混合算法。     

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。     

多工件族无缓冲混合Flow Shop问题的模型和算法构建

旨在研究并解决一类从集装箱混合装卸作业环境中提取的多工件族无缓冲混合Flow Shop问题. 针对该问题的多工件族、无缓冲、部分专用机、与机器和顺序相关的准备时间和作业时间等特点, 构建了问题的混合整数线性规划模型. 鉴于问题的NP-hard特性, 构造型的启发式算法被构建, 核心思想是基于提出的机器库存和配额等概念, 动态构建含有三元副的调度列表, 三元副表示与其一一对应的工件在3阶混合Flow Shop中的加工轨迹. 通过仿真实验、下界分析, 发现算法能获得好的近优解和低的计算成本. 更为重要的是, 算法尤其适合解决大规模的实际问题.     

具有优势机器和恶化工件的流水作业排序问题

针对流水作业排序问题,建立了具有优势机器和恶化工件并且有无空闲限制的排序模型.在该排序模型中,机器加工工件时,工件的相邻加工工序之间不允许出现空闲,工件的加工时间是其开工时间的严格增加线性函数.其中讨论的优势机器有2种情况:机器形成增减增优势关系和机器形成减增减优势关系.考虑了多台机器的流水作业排序问题,其中,目标函数分别为极小化最大完工时间和极小化总完工时间,对于这两类问题分别给出了求解最优排序的多项式算法和它们的计算复杂性,并通过证明证实了算法的有效性.     

可重入柔性调度问题研究:模型、算法与应用

近二十年来,在企业提高生产效率和增加生产灵活性方面的内在需求推动下,一类广泛存在于半导体制造、钢铁生产、汽车制造、武器生产、化工、微生物检测、金融财务等制造和服务领域,且具有多阶段、并行机拓扑结构的柔性生产调度问题的研究和应用正得到学术界和工业界越来越多的重视.考虑到在实际生产过程中,工件在部分阶段的加工工艺路径为循环的技术要求,与实际生产过程更加贴近的可重入系统的特性被引入到柔性制造系统.鉴于可重入柔性调度问题(reentran flexible scheduling problem,REFSP)在理论上的重要性及其对于实际调度的指导性,本文综述了可重入柔性调度问题的研究进展.首先介绍了可重入柔性调度问题的基本数学模型,并基于α|β|γ表示法对已有的复杂环境下的可重入柔性调度问题进行了归类,接着对其优化求解方法进行了归纳,并梳理了其主要应用领域,最后提出了有待进一步研究的若干方向和内容,旨在推进国内在可重入柔性调度问题研究领域的理论研究和工程应用.     

具有时间窗口约束的并行机床调度问题研究

具有时间窗口约束的并行机床调度问题可以被描述为在M台互不相同机器上安排加工N个工件。每个工件只能在一个给定机器子集中的一台机器上加工，且加工过程只能在给定的离散时间窗口内进行，并且工件的加工时间长度和时间窗口约束与加工机器有关。为了解决该问题，本文给出一种集成约束规划与禁忌搜索的搜索算法，其中约束规划系统被作为验证解的可行性和确定变量的值，而禁忌搜索过程被用来对解空间进行搜索。讨论禁忌搜索过程中的初始解产生、邻域结构、禁忌列表、解空间搜索等算法设计问题。最后给出算法在不同问题实例上的算法效率比较及分析。     

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.     

具有阻塞影响的柔性制造系统排队网络模型

用有限容量局部库区的开排队网络模拟柔性制造系统，模型中，机床加工工件的时间服从指数分布，运送台车按照静态Ｍａｒｋｏｖ方式运送工件且运送时间服从指数分布，被阻塞的工件按照ＢＡＲ机理被处理，静态Ｍａｒｋｏｖ工件运送方式中的概率值受工件被阻塞的影响。     

平行机及自由作业的排序与转包

研究工件排序与转包相联的模型,即制造商从客户处接受一批工件,这些工件既可以由制造商加工,也可以一定费用转包给承包商加工.制造商需要确定被转包的工件集及工件的加工顺序,使得加工费用和转包费用之和为最小.研究制造商为平行机及自由作业,承包商为单机情况下的排序与转包模型,基于动态规划算法给出了近似算法,并分析了该算法的性能比.     

软计算求解并行多机成组工件调度问题

自从Zade将模糊理论引入求解组合优化问题以来，出现了很多基于模糊规则与智能优化算法相结合的软计算方法，文章尝试将这种方法用于解决并行多机成组工件flow-time问题，本问题中，设有n个工件计划在M台并行一致的机器上加工，这n个工作根据相似性分为b组，开始加工时，需要一个准备时间，当工件接续在同组工件之后加工时，不需要准备时间，反之，接续在不同组工件之后加工时，需要一个准备时间，本问题的目标是找到一个工件加工的调度顺序序列，使M台机器总的流水时间最小，在文章中，作者首次利用模糊规则量化结合遗传算法的软计算方法求解这类复杂的组合优化问题，最后给出计算实例及仿真结果。     

求解混合流水车间调度的改进贪婪遗传算法

针对最小化最大完工时间的带有不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进贪婪遗传算法。首先,该算法染色体编码采用基于工件加工顺序的编码,解码提出了两种设备分配方案,并考虑到不同阶段加工设备配置不同对算法的影响,采用了正序解码和逆序解码加再调度并用的解码策略。其次,提出贪婪交叉算子和贪婪变异算子,这些算子不仅承担改进种群,增加种群多样性的功能,同时还具有较强的局部搜索能力。最后通过正交实验确定算法的参数设置,与已有算法对已知案例的求解结果进行了比较,说明了该算法的有效性。同时实验表明了正序和逆序解码策略的必要性以及正序或逆序解码的时机。     

关于一类两台机器自由作业的排序问题

以工件完工时间的总和为优化目标的两台机器自由作业问题是NP-hard问题.本文针对加工时间仅依赖于机器并且机器连续加工的问题,给出了机器排序是可行排序的充分必要条件,引入可行排列的极小子排列的概念,运用组合优化方法,研究了最优排序中极小子排列的性质,并由此得到了该问题的最优时间表的一般构造方法.     

基于DPSO的无等待混合流水车间调度方法

研究了无等待混合流水车间调度问题,调度目标为最小化工件的最大完成时间。针对问题中工件加工无等待特点,设计了分阶段实现的无等待算法,并将机器的能力约束嵌入到算法之中。在此基础上,首次应用离散粒子群优化算法对无等待混合流水车间调度问题进行了优化求解。通过仿真实验表明,离散粒子群算法的优化质量优于遗传算法及LTPT、STPT和FCFP三种启发式算法,同时验证了分阶段无等待算法的有效性。

Abstract：

A no-wait hybrid flow shop（NWHFS） scheduling problem was studied for the objective of minimizing makespan.For the no-wait constraint between two sequential operations of a job,not only the no-wait algorithm of grading was designed,but also the number restriction of machines was embedded into this algorithm.On this basis,the discrete particle swarm optimization（DPSO） algorithm was proposed for the first time to solve such problems.The last simulation experiments show the optimization qualities of DPSO are superior to those of the genetic algorithm（GA） and the heuristic algorithms of LTPT,STPT and FCFP,and demonstrate the effectiveness of the no-wait algorithm of grading as well.     

关于带有传输时间的F2|perm|Cmax排序问题的一个新算法

考虑传输时间的同顺序排序问题是在机器人设计及柔性制造系统中有着广泛应用的一类排序问题。     

Job shop scheduling problem based on DNA computing

1 .INTRODUCTIONDNA is a high-molecular weight compound. Itsbasic composition includes one phosphate group,one deoxyribose sugar ,and one nitrogenous base .There are four kinds of nitrogenous bases :adenine(A) , guanine ( G) , cytosine ( C) , and thymine(T) . DNAis a double helix consisting of two sin-gle strand deoxynucleotide chains runningin an an-tiparallel configuration (Fig. 1) . After determi-ning the precise structure of DNA, many experi-mental methods have been invented inclu…     

基于Petri网和GASA的JSP动态分类调度研究

针对车间作业的加工受到机床、操作工人等双资源制约条件下出现多种扰动的JSP调度问题,提出了基于受控Petri网和GASA对不同扰动进行分类处理的新方法。首先通过构建带有控制器的Petri网模型使系统的运行满足期望的目标,然后基于该模型把遗传算法和模拟退火算法相结合,以最小化最大完工时间为目标,基于机床故障修复时间、工人离岗时间及取消订单包含任务的多少进行分类调度,然后根据扰动恢复后剩余任务的多少决定是否进行再次调度,避免大范围调整造成的生产不稳定状态,最大限度的维持车间的生产能力。最后通过实例验证了算法的有效性和可行性。