单抓钩动态排序的启发式算法

计算机控制的抓钩被广泛地用于先进制造系统中的材料搬运.由于抓钩排序问题直接影响这些系统的生产率和安全性,因此,有必要对此进行研究.研究了单抓钩动态排序的问题,提出一个启发式算法,该算法是通过解一系列静态问题来解动态问题的.静态问题的解是使用顺序搜索和线性规划结合的方法,而线性规划模型对给定的顺序求最优解.量化的示例表明所使用的方法是有效的.     

有重叠两抓钩周期性排序问题的搜索求解方法

提出了一种搜索求解方法以求解有重叠两抓钩周期性排序问题 ,该方法把问题分解成相应序列的子问题 ,通过序列空间中好的序列的搜索以得到比较好的排序。示例表明该方法是有效的。     

双油罐修理线的天车运送周期性排序问题的求解

作为机车油罐修理中的一个重要资源，天车的排序直接影响系统的、生产率。本文研究了产品在系统的一边装栽、而在另一边卸栽的双油罐修理线的天车周期性排序问题。工件在每个工作台需要加工一定的时间，工作台之间没有缓冲工作台，一台天车用于工作站之间工件的运送，目标是对运送进行排序以极小化生产周期。为了求解这个问题，本文提出了一个混合整数线性规划模型，量化示例表明所提出的方法是有效的。     

单车型确定性动态车辆调配问题

给出了单车型确定性动态车辆调配问题的定义,引入网络图描述该问题.建立了问题的线性规划模型,鉴于线性模型的缺点,利用函数逼近技术构造一个特殊的线性函数来近似目标函数中未来时段部分,从而建立起问题的时空分解模型,把问题从时间和空间上分解为多个单时段单节点问题,并根据单时段单节点问题特点设计简单的排序求解方法.最后,给出了模型的完整求解过程,从而使问题得到有效地解决.     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

信息不完全确定的PROMETHEE方法及应用

提出一种信息不完全确定的PROMETHEE方法,该方法根据偏好指数和优序关系,利用决策者对训练集的排序和准则权系数的不完全确定信息等构建非线性规划模型,然后将非线性规划模型转换成线性规划模型,求解线性规划,得到训练集中方案在各准则值的偏好函数值和准则权系数,通过线性插值或样条插值得到决策方案在各准则值的偏好函数值,进而得到方案集中每一方案的偏好指数,按优序关系进行排序,得到方案集的一个部分或整体排序,最后实例说明该方法的有效性和可行性。     

一体化集货和配送车辆路径问题的混合遗传启发式算法

为满足电子商务客户多样化和个性化的需求,建立多约束条件的一体化集货和配送车辆调度模型.针对模型特点,采用混合遗传启发式算法求解.首先,采用自然数编码,可以使问题变得更简洁;用最佳保留选择法,以保证群体的多样性;用改进的顺序交叉算子避免优良基因片断在顺序交叉时被破坏,保证算法能够收敛到全局最优;其次,对混合遗传算法求得的精英种群进行禁忌搜索求解.通过实例计算表明,该算法好于单独使用遗传算法或是禁忌搜索算法.     

卫星网络时隙分配算法与路由规划优化

星间链路的应用在增加网络连通性和提升网络性能方面是至关重要的。然而,对于大规模、高动态的卫星网络,实时的星间链路设计和路由规划变得非常有挑战性。为了克服这个难点,本文研究了动态卫星网络中的时隙分配与路由规划问题,并将其建模为一个整数线性规划问题。为了降低问题求解的复杂度,该问题被近似地分解为两个独立的子问题,包括时隙分配问题与路由规划问题。第一个子问题仍然是一个整数规划问题,本文结合匹配理论与拉格朗日松弛方法设计了一个低复杂度但是高效的求解算法。然后,针对第二个子问题,考虑业务的优先级,设计了一个低花费的路由算法。最后,仿真结果验证了方法的可行性与有效性。     

模糊多目标有约束投资项目选择建模

基于模糊多目标评价 ,对有约束条件的多个投资项目的选择问题 ,建立了一个模糊规划模型 ,利用一种对模糊数排序的解模糊函数 ,对集结成的各项目的非线性模糊综合评价值解模糊 ,将模糊规划模型转化为线性规划模型求解 ,最后给出了一个例子.     

一种新的基于模糊等式的群体决策方法

以模糊互补判断矩阵为基础,提出了基于模糊等式的群体决策方法。将模糊等式转化为线性规划模型,通过求解线性规划,得到决策群体关于备选方案集的排序向量,从而对方案进行排序。该方法将传统群体决策的两个步骤,即群体集结与求解排序向量合为一体,简化了计算步骤,并且还适用于具有不完全模糊互补关系的情况,更加符合现实情况。     

带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁调度

鉴于制造系统无死锁随机调度问题研究的缺乏,在加工时间、工件到达以及产品需求到达均为随机的生产环境下,研究了带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁随机调度问题.针对自动机对定量指标描述能力的不足,首先给出了一种费用自动机概念.在同时考虑工件加工、库存以及缺货费用的情况下,采用无限时域折扣准则下马尔可夫链建立了单元的费用目标函数,通过一致化技术对目标函数进行离散化处理,得到目标函数的随机动态规划模型,分析并证明了单元最优目标值函数的性质.为了克服离散状态空间组合所产生的维数灾问题,提出了一种基于仿真和函数逼近的启发式近似动态规划算法对模型进行求解.在上述研究基础上,构建了一种单元无死锁随机调度策略,以保证单元安全高效地运行.最后,通过实例研究对无死锁调度策略进行了验证.     

周期性的多趟可分任务调度算法研究

基于可分任务理论,研究大规模计算中的应用调度问题。利用线性规划得到了周期性的多趟调度算法的数学模型。针对同构计算平台进行参数优化,得到如下解析结果:(1)在处理机选定的情况下得到优化的调度趟数;(2)在趟数给定的情况下得到优化的处理机选择方法;(3)对于给定的任务,得到优化的处理机选择方法和相应的趟数。仿真结果表明所得结果的正确性。     

Modeling and optimization of cyclic hoist schedules in an electroplating line

This paper deals with the modeling, analysis and optimization of a specific kind of real industrial problems. This class of problems is known in the literature as Cyclic Hoist Scheduling Problem (CHSP). In such class of problems, several jobs have to flow through a production line according to an ordered bath sequence. The CHSPs appear in the manufacturing facilities to achieve a mass production and to search a repetitive sequence of moves for the hoist. In this paper, we develop P-Temporal Petri Net models to represent the behavior and validate certain qualitative properties of the basic production line. Afterward, complex configurations of the production line are modeled and their properties such as reachability of desired functioning (cyclic operation), deadlock-free, resource sharing and management are checked and validated. A mathematical analysis and a simulation study of all proposed Petri net models are carried out using mathematical fundaments of Petri nets and a Visual Object Net ++ tool. The second part of the paper deals with the development of a mixed integer linear programming models to optimize processing of each line configuration. Optimal manufacturing plans of the studied system with cyclic processing sequences are defined and the feasibility of optimal cyclic scheduling of each configuration is proved.     

灾害链中多资源应急调度模型与算法

灾害事故的应急资源调度是减少生命财产损失的有效手段.针对灾害链中多资源应急调度问题, 建立了多资源多受灾点应急调度模型,设计了基于图论中网络优化和线性规划优化思想的启发式算法,并分析了算法复杂性.该算法根据应急资源在原生灾害和次生灾害中的需求对资源进行分类,对灾害链中都需要的公共应急资源, 通过对模型线性松弛解的修正,降低问题的复杂性, 减少算法的计算时间;而对原生或次生灾害中需要的应急资源, 运用领域搜索方法寻找出救点,得到满意的资源调度方案. 最后通过算例验证了算法的有效性和可行性,表明算法适合较大规模的计算, 并能满足应用中的实时性要求.     

缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备的建模与调度

在半导体制造中,多组合设备被广泛应用于晶圆加工.对于缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备,当机械手的移动时间远远小于晶圆加工时间时,它是否存在一个1-晶圆最优周期调度仍是个有待解决的问题.针对此问题,本文首先运用Petri网对系统进行建模,经过对单组合设备调度和相邻设备协调运作的分析,证明系统的1-晶圆周期达到下界值时总是可调度的,并给出相应的调度算法.最后通过实例验证了算法的有效性以及实用性.     

基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法

为有效提升混流装配线的生产效率与环境效益,提出了装配线多载量小车物料搬运节能调度方法.以最小化最大线边库存与总能耗为目标,建立了多目标混合整数规划模型.通过问题性质分析,将混合优化问题转为离散优化问题,降低了模型复杂度.针对动态规划算法维数灾问题,提出了基于剪枝规则的多目标规划算法:通过剪枝规则剪除被支配状态,缩减搜索空间以提高计算效率.其中,为满足动态规划的马尔可夫性,定义了新的状态表示方式.最后,仿真实验验证了所提出的调度方法的优越性与算法的有效性.     

批量制造业交货窗口提前／拖期生产计划方法

建立批量制造企业在交货期窗口下的提前／拖期生产计划模型,将交货期窗口（ｄｕｅ－ｗｉｎｄｏｗ）概念引入到带有能力约束的提前／拖期生产计划中,拓宽了生产计划问题研究的范围．并利用数学推导,将所建模型转化为线性规划模型,使得该模型运用单纯形法就可求取精确的最优解,从而解决了开发中的ＣＯＮＷＩＰ集成化生产管理软件对不确定交货期主生产计划的编制问题．     

Job-Shop调度问题的优化模型及算法

建立了关于 Job-Shop调度问题的一般优化模型 ,将问题归结为双层规划 ,以特例形式给出了最小完工时间与提前 /拖期 Job-Shop调度批量模型 ,构造了一个有效的求解算法 ,数值实验表明了模型及算法的正确性和有效性 .     

基于改进狼群算法与仿真的单元调度优化

单元制造是现代生产系统的重要组织形式。对制造单元的调度过程中,机器故障与中断是很常见的问题,机器空转造成的能源浪费也不可忽视,相关研究具有重要现实意义。考虑单元调度中的机器中断和能耗,建立了一个最小化所有工件完工时间及机器闲置能源消耗和中断成本的整数规划模型,并提出了一种基于改进狼群算法和离散事件仿真的混合优化方法加以求解,有效提高了算法的寻优能力。数值实验表明,提出的算法具有良好的收敛性,可以在合理的迭代次数内找到问题的满意解。