多模式资源受限项目调度问题的混合遗传算法

多模式资源受限项目调度问题是一种NP难的组合优化问题.提出了与基于关键链的启发式算法相结合的二层混合遗传算法对该问题进行求解.在由上层算法确定的调度顺序下,下层遗传算法结合基于关键链的启发式算法,对系统资源重新优化配置,使算法加速向最优解区域收敛,并在下层设计了随迭代代数增加的可变变异概率,以避免早熟收敛.利用标准问题库对算法进行测试,分析问题参数与算法参数对算法结果的影响,发现实验结果的绩效随迭代数的增加而提高,算法耗时随任务数和迭代数的增加而增加.数值测试结果验证了算法的可行性和可靠性.     

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.     

一种新颖的可控负荷优化调度策略

文中提出一种智能电网环境下可控负荷优化调度的双层优化模型.上层是可控负荷聚合器的优化问题,其目标是通过优化调度3类可控负荷的方式最小化购电成本;下层是电网优化问题,该问题提供电网实时电价给上层优化问题.文中将电网优化问题的KKT条件作为可控负荷优化问题的均衡约束,双层优化问题转换为具有均衡约束的数学规划(Mathematical Program with Equilibrium Constraints,MPEC)问题来求解.算例仿真反映了提出的调度策略的基本特征.     

基于熵的混合粒子群算法在柔性调度中的应用

为了更好地求解大规模柔性车间调度问题,提高柔性车间调度算法的寻优性能,提出一种基于熵的混合粒子群算法.该算法把粒子群算法、遗传算法和模拟退火算法相结合,同时用种群熵自适应调节惯性系数和变异概率,以增强算法的寻优能力和克服算法的过早收敛.典型实例仿真结果表明,该算法能更好地求解柔性车间调度问题,与传统的优化算法相比,在优化精度上具有明显的优越性.     

SCE-UA算法在水环境系统优化问题中的应用

把SCE-UA算法应用到水环境系统优化问题的求解当中,成功求解了3个典型的优化问题:二维稳态水质模型横向扩散系数及流速推求、排放口最优化处理、水工建筑物调度参数识别.结果表明:该算法不但能求解一元函数约束的优化问题,通过构造罚函数,该算法还能够成功求解有多元函数约束的优化问题.该算法不依赖导数和优化问题的具体形式,并且参数极少,求解精度高,通用性较强,可高效识别水工建筑物的调度参数,在环境系统优化中有很高的推广价值.     

粒子群优化算法及其在水库优化调度中的应用

提出了基于粒子群优化算法求解梯级单目标优化调度问题的一般算法结构,该算法通过计算时段库水位的变化范围,把梯级优化调度问题转化为无约束的优化问题处理,使得算法具有稳定、高效的收敛性能.通过对三峡梯级发电优化调度问题的计算,表明该算法是求解梯级优化调度问题的一种有效的手段.     

舰载机出动回收调度策略生成方法

为了提高航母舰载机的出动回收能力,从提高出动回收调度过程的自动化程度入手,采用了最初在机器人导航和控制领域提出的学徒学习理论来解决调度优化问题。通过建立基于马尔科夫决策过程的舰载机出动回收过程仿真模型,以专家的示范调度操作为学习目标,采用学徒学习理论中的乘法权重法构建出动回收调度方法,并根据舰载机在集中出动和连续出动这两种典型调度工况下的具体算例研究,将得到的结果与专家示范操作结果进行对比,认为该方法具有较好的优化效果和较高的实用性。      

基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题建模

以大型工业品资源共享型节拍式流水装配过程为背景,提出基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题.根据装配过程作业的周期性调度需求,将单个项目的作业集合划分成共享资源的多个并行执行的协同子项目,以最小化节拍时间为目标,建立了项目网络拆分与项目调度同时决策的数学优化模型,设计了一种双层循环迭代算法以对模型进行求解.算法的上层是基于有效时序约束数量的作业划分构造型启发式算法,可在多项目网络之间调整作业的从属关系;算法的下层采用基于优先规则的启发式算法对上层拆分后的多项目网络进行求解,并将调度结果反馈至上层,通过循环迭代不断优化项目来调度计划.数据实验结果表明,所提算法能够有效提高资源利用率,且其求解质量和效率较高.     

面向大型工业仓库的多AGV综合优化调度方法

针对大型工业仓库中自动引导车(AGV)集群执行大规模任务时效率低的问题,提出一种基于分层规划的综合优化调度方法,将调度问题分解为聚合的上层任务定序分配问题和下层路径规划问题。在上层问题中生成精英解集,将下层路径规划生成的禁忌列表作为碰撞冲突约束条件融入上层问题迭代寻优过程,并在迭代搜索中,将路径规划结果反馈给上层问题并更新约束条件,通过上下两层问题的综合计算得到整体性能最优的方案。进一步将路径搜索和禁忌列表融合,实现AGV调度中相互关联的多个问题的同步优化。通过大型工业仓库实例验证该方法的有效性。研究结果表明：相较于依次优化调度方法,基于分层规划的综合优化调度方法的平均任务完成时间减少10.56%,碰撞冲突造成的延迟时间减少74.53%;相较于混合自适应大邻域搜索算法和预先规划算法,基于混合离散状态转移算法的分层规划综合调度方法对于大规模问题任务完成时间分别减少9.73%和5.54%,计算时间分别减少84.19%和86.68%。     

微粒群优化在Job-shop调度中的应用

Job-shop调度问题是典型的NP-难问题,利用微粒群优化的全局搜索能力和高搜索效率以及模拟退火算法的局部搜索能力,发展了一种快速、且易于实现的新的混合启发式算法,并将其应用于求解标准Job-shop调度问题,计算结果以及与其他算法的比较说明,该算法是一种求解Job-shop调度问题的可行且高效的方法。     

进近区域到达航班排序和调度的优化

为了减少中国目前由于空中交通管制手段落后而引起的航班延误,提高航班调度的效率和空域的利用率,建立了到达航班排序和调度问题的混合整数规划模型,分析了求解问题的特点,提出了一种启发式算法。该算法结合了空管知识,通过预估未来一段时间内的流量状况实施调度,同时引入优先权,体现了连续航程航班和延误较大的航班的优先级。对算法进行了验证,结果表明:该算法能有效减少航班的延误和空中盘旋等待,提高了空域利用率,对改善中国空中交通管制的自动化水平具有实际意义。     

一种求解柔性作业车间调度问题的改进灰狼优化算法

针对柔性作业车间调度问题,以最大完工时间最小化为目标提出了一种改进灰狼优化算法(IGWO),采用两段式的编码方式来构造算法个体位置与调度方案之间的关系,使用基于启发式规则的初始化种群方法来提高初始解的质量.为了平衡算法的全局搜索与局部搜索,提出一种基于双曲正切函数的非线性收敛因子公式,并在算法的个体更新阶段提出了一种基于适应度值的加权方法,在算法决策层嵌入了变邻域搜索算法.通过仿真实验表明,算法在求解柔性作业车间调度问题上是有效的.     

飞机移动生产线物料配送与线边存储集成优化

为了解决飞机移动生产线中多并行作业物料的供给问题,构建了飞机移动生产线物料配送与线边存储集成决策的模型并设计了求解算法.在物料组批和小车调度的基础上,引入了物料在线边空间的存储决策,建立了以小车出行趟数最小化为目标的数学模型并设计了一种以免疫算法为框架的启发式算法.在免疫算法较优的全局搜索能力下,综合考虑小车的配送能力与线边空间的重复使用、共享等因素,使用反向动态小车调度算法和物料存储前瞻算法对物料的组批方式、配送时刻和在线边的存放位置三类变量联合进行决策.对提出的算法进行了数值实验,实验结果证明了模型与算法的有效性.     

机器视觉下排球手位置轮转的空间多变性优化

在计算机机器视觉下,采用传统方法研究排球手位置轮转的空间特征时,随着排球手位置轮换的不确定性增强,空间状态识别效果不好,对调整战术的指导性不强。提出一种基于机器视觉空间降维的排球手位置轮转空间多变性优化方法。通过构建机器视觉下排球手位置轮转的图像处理模型,完成排球手空间位置变化的像素点采样和特征分析。通过构建图像特征输出函数,实现空间像素点量化特征降维。通过求解排球手空间位置轮转视觉特征图像的运动参数方程式,完成位置轮转空间多变性的优化。实验结果表明,采用该算法能准确有效对机器视觉下排球手位置轮转的空间特征进行分析和识别,对于提高队员的协调和配合素质有重要的指导意义。     

基于离散粒子群优化的MPSoC节能调度算法

为了降低多核片上系统MPSoC在应用中的能耗,在MPSoC上提出了基于优化离散粒子群算法的节能任务调度算法.通过比例选择算子生成初始种群,以任务在MPSoC上不同内核执行的能耗作为解空间,粒子群在整个解空间上搜索最低能耗调度方案,并在算法中优化了粒子群算法的局部早熟问题,使算法性能进一步提升.仿真实验表明:基于优化离散粒子群算法的节能调度算法与常用的3种调度算法相比,能耗得到了降低,且算法的截止期错失率并没有升高,保证了算法的整体性能.     

机场飞行区航空器与除冰车协同优化调度方法

针对现行“先到先服务”的机场除冰车调度方式效率不高的问题。以最小化除冰车行驶总距离和航空器等待总时间为目标函数,构建机位除冰车辆和航空器协同调度模型,并提出一种改进的遗传算法对模型进行求解。采用西安机场某天142条航班数据进行仿真实验,并与随机调度算法和贪心算法进行比较。结果表明,改进的遗传算法相较于随机调度算法和贪心算法分别节约15.23%和7.81%的行驶总距离,且航空器等待除冰时间大幅度减少。证明了所提算法在指导除冰车作业方面的优越性。     

面向饲料加工的排产优化方法研究

为了提高饲料企业在成本和质量上的优势,需要采用更加科学的方法制定排产计划。首先根据饲料加工排产的特点构建了基于批量组织生产的排产模型;其次,针对布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)算法收敛速度慢与局部搜索能力弱的问题,提出不同的改进策略形成改进CS算法求解了排产模型,改进算法运用NEH方法、Logistic混沌映射方法以及随机方法生成初始解,使用了动态改变步长的策略以平衡算法探索能力与开发能力,增加基于差分进化的交叉阶段以增强最优解的挖掘能力。采用改进CS算法,以最小化总流经时间为求解目标,在40个Taillard测试集实例和实际饲料排产数据上进行了实验,验证了改进CS算法的寻优能力。结果证明了改进CS算法在求解流水线式生产车间排产问题上的有效性。     

自适应概率问题的空间遗传算法的研究

求解约束条件下的高度和分配的最优解是一个ＮＰ难题,因此提出了一种基于自适应概率参数模型的问题空间跗算法,它较好地解决并发进行硬件资源调度与分配问题,使得在给定的输出控制数据流图中找到使目标函数最小的位置。最后以求解方程中的资源调度为例,用实验验证了该算法的有效性。     

大学课程表问题的模型与算法

课程表问题(Tinletabling problem．简称TTP)是时间表问题之一，也是NP难问题。根据大学授课形式的特点建立了大学课程表问题的数学模型．并给出了求解该问题的遗传算法。为了提高解的质量和加快收敛速度，当相同时问段内班级重复出现时，给出了寻找可能的新位置的方法，并将其嵌入遗传算法，实验结果表明该方法是可行和有效的。     

最佳觅食算法求解多目标混合流水车间调度问题

针对生产车间中需要同时考虑减少生产时间、确保加工质量以及通过减少能耗而降低生产费用的需求,建立以完工时间、空闲时间、加工质量和机器能耗为目标的多目标混合流水车间调度模型,提出一种基于直觉模糊集相似度的最佳觅食算法.为有效求解此问题,提出基于Largest Order Value规则的双层整数编码方式,在机器层编码部分采用权重法来计算机器的选择概率.针对多目标优化,提出直觉模糊集相似度的解比较策略,采用直觉模糊集相似度的大小衡量Pareto解与理想解的相似程度,判断Pareto解的优劣.通过测试实例和实际案例,验证本算法求解多目标混合流水车间调度问题的有效性和可行性.