分布式装配阻塞流水车间调度算法研究

针对以装配完成时间为优化目标的分布式装配阻塞流水车间调度问题(DABFSP),提出一种协同帝王蝶优化(CMBO)算法．在算法的初始化阶段,CMBO有效利用分布式装配阻塞流水车间调度问题的特征,采用构造式的方法产生可行调度序列,并作为算法的初始解;在迭代过程中,CMBO利用两种协同的离散化算子更新种群;在局部搜索阶段,CMBO利用最优解的邻域信息进一步提升解的精度与质量．在以不同工件数、机器数、工厂数和产品数为组合的900个问题实例中,测试和比较了CMBO算法及其他先进对比算法的性能．实验结果及统计学分析表明：CMBO算法在求解分布式装配阻塞流水车间调度问题时优于其他两种对比算法．     

求解分布式并行机调度的新型帝国竞争算法

提出一种求解异构工厂分布式并行机调度问题(DPMSP)的新型帝国竞争算法(ICA),以最小化最大完成时间作为优化目标.首先,将DPMSP的优化简化为对工厂分配子问题的求解,提出相应的编码方案并采用最大处理时间规则解码;然后,采用基于加工速度的概率分配方法构建初始种群,引入殖民国家同化以加强对优秀个体的搜索并在革命中运用基于工件-工速积的新型插入算子以改善解的质量;最后进行大量数值实验.计算结果表明该新型ICA在分布式并行机调度问题求解方面具有较强的搜索优势和较好的稳定性.     

求解作业车间调度问题的混合QPSO算法

文章使用混合量子粒子群优化算法求解作业车间调度问题,并设计了一种基于工序的编码方式;为了克服量子粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点,将模拟退火算法引入量子粒子群优化算法,使算法具有跳出局部最优的能力并增强其全局搜索能力,形成量子粒子群-模拟退火调度算法;仿真结果表明,混合算法具有良好的全局收敛性能.     

模糊分布式柔性作业车间调度问题的求解算法

针对加工时间不确定的模糊分布式柔性作业车间调度问题,在引入三角模糊数的基础上,提出了一种改进的灰狼优化算法以最小化最大模糊完工时间．该算法的主要特点是设计了一种基于工序、工厂和机器的三层编码方案,提出了一种混合初始化策略以提高种群质量,采用基于非线性函数和动态权重的更新机制协调算法的全局探索和局部开发能力,提出四种邻域搜索结构提高解的质量．最后通过不同规模的仿真对比实验,验证了该算法在求解模糊分布式柔性作业车间调度问题上的有效性和优越性．     

基于目标级联法和粒子群算法的柔性分布式车间调度

针对传统的单车间调度优化不能满足分布式车间调度优化的需求,提出一种基于目标级联法和粒子群算法的层次化柔性分布式车间调度优化模型,其中的生产计划层负责零件的分配,车间调度层负责零件加工路线的规划.以2个柔性制造车间组成的调度优化问题为例,验证该调度模型的有效性.研究结果表明:所提出的模型在将加工零件合理地分配到适当车间的同时,实现了零件加工路径的规划,从而为解决柔性分布式车间调度优化问题提供一种有效方法.     

基于效率规则的混合作业车间调度算法应用研究

为了求解混合作业车间调度问题,本文提出一种基于效率规则的作业车间调度算法．引入工件加工的效率函数,进而以工件的效率函数值进行初排排序再调节排序,从而实现了混合作业车间快速高效优化排产．同时,运用该种算法开发了作业车间调度系统,并对实际混合作业车间调度实例进行求解验证,计算结果表明该算法具有很好的调度优化效果,可以很好地应用于混合作业车间调度．     

基于混合遗传算法的液压元件装配流水车间调度

文章以BY公司为背景,研究液压元件装配流水车间调度问题(hydraulic components assembly flowshop scheduling problem, HCAFSP)。通过分析两阶段装配流水车间调度(the two-stage assembly flowshop scheduling problem, TSAFSP)、液压元件生产工艺与车间设施,提出一种新的机器配置和在制品库存计算方法。考虑到该问题的NP难性与BY公司数字化车间升级带来的产能提升,设计一种遗传算法孤岛模型(genetic algorithm island model, IsLandGA)与粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)的混合算法(IsLandGA-PSO)。该算法采用圆锥拓扑,圆锥底为IsLandGA,提供全局快速搜索能力;顶点为每个子群的最优个体组成的PSO,提供精准局部搜索能力;利用优势互补和迁移优秀个体完成协同进化。通过多组实例仿真与算法对比,表明该算法求解较大规模HCAFSP问题的有效性和先进性。     

基于改进候鸟迁徙优化的多目标批量流混合流水车间调度

针对2+1+1型混合流水车间,研究了多目标不相等批量流混合流水车间调度问题,提出一种基于变邻域搜索的自适应候鸟迁徙优化(AMBO)算法,实现了最小化完工时间与最小平均在制品数量的多目标优化.相比原始候鸟迁徙算法,AMBO算法引入变邻域搜索策略,实现每个算子的权重随迭代次数自适应调整,并提出了时间窗算子,以提升交换算子搜...     

基于遗传粒子群混合的可重入生产调度优化

可重入生产调度优化问题是个NP难问题,针对可重入生产调度的特点,对该优化问题进行数学规划建模,并通过一些定义将模型映射为有向图,以便于智能搜索算法的应用.结合粒子群算法收敛速度快与遗传算法全局搜索能力强的特点,进行优势互补,并优化设计相关参数,构造了一种混合算法.运用混合算法对供应链优化调度问题模型进行求解,与标准遗传算法、粒子群算法的求解结果进行比较,结果表明混合算法有着更好的优化性能.     

求解置换流水车间调度问题的布谷鸟算法

分析了布谷鸟算法的优化机理和特点,针对最小化最大完工时间的置换流水车间调度问题,采用基于最小位置值规则的随机键编码方式,应用布谷鸟算法进行求解.通过选取的标准算例对算法进行了仿真测试,并与萤火虫算法和粒子群算法进行对比,测试结果表明了该算法求解置换流水车间调度问题的有效性和优越性.该方法可作为解决流水线生产调度问题的一种有效方法.     

混合候鸟迁徙优化算法求解柔性作业车间调度问题

将基本候鸟迁徙优化(Migrating birds optimization, MBO)算法与变邻域搜索策略相结合,提出了一种混合候鸟迁徙优化(Hybrid migrating birds optimization, HMBO)算法求解以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem, FJSP).首先,给出了两段式编码/解码方式.为了保证初始解的质量和多样性,设计了一种两阶段种群初始化方法;其次,引入了一种个体重置机制,以避免算法陷入局部最优解.根据FJSP问题的特点,采用3种邻域结构用于构造个体邻域解,并以此为基础设计了一种变邻域搜索算法,增强算法的局部搜索能力.最后,通过基准算例测试了算法的性能,实验数据验证了本文算法在求解FJSP问题方面的有效性.     

基于协作蛙跳算法的可重入混合流水车间调度

针对可重入混合流水车间调度问题(RHFSP),提出一种协作蛙跳算法(CSFLA),以同时最小化最大完成时间和总延迟时间．给出了模因组的解质量和进化质量评价方法,根据进化质量确定最多两对模因组,在每对的两个模因组之间执行交换搜索次数和搜索能力的动态协作,并运用动态多邻域搜索(DMNS)和自学习过程改善算法性能．运用大量实例进行仿真实验,实验结果表明：CSFLA的新策略有效,且在多目标RHFSP优化方面具有较强的优势．     

柔性作业车间调度优化的改进模拟退火算法

针对柔性作业车间调度问题,提出一种改进模拟退火算法来进行求解。该算法引入粒子群算法中的基于位置取整和基于轮盘赌两种个体编码方法,并采用3种不同的局部搜索方法来构造个体的邻域结构。算例计算表明,改进模拟退火算法在求解柔性作业车间调度问题时,比粒子群算法、混合粒子群算法以及模拟退火算法具有更好的求解性能,其中采用轮盘赌编码时,算法的求解性能要优于采用位置取整时的求解性能,且基于互换的局部搜索方法要优于其他两种局部搜索方法,能更有效地改善算法的求解性能。     

面向分段涂装作业的混合流水车间调度

基于船舶分段涂装作业,提炼出具有重入和等待时间约束的两阶段混合流水车间调度问题.其中第一阶段含多台批处理机,第二阶段含多台离散机且存在一次重入过程,两阶段间有等待时间约束.以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型,提出一种结合Metropolis抽样准则和变邻域搜索的混合量子粒子群优化算法,并利用多种启发式规则进行解码.实例验证和数值分析表明,所提算法是解决分段涂装调度问题的一种有效方法.     

知识驱动的模因算法求解分布式绿色柔性调度

为求解以最小化最大完工时间和总能量消耗为目标的多目标分布式柔性作业车间调度问题,提出了混合多目标模因算法．设计了集成工序优先交叉、通用交叉和双点交换交叉的全局搜索算子,提出了基于析取图和临界块的变邻域搜索算子以加强收敛能力,针对总能量消耗的目标,提出了从半主动解码到主动解码再到全主动解码的节能策略．为了验证提出算法的有效性,设计了大量实验(包括田口正交实验、分离实验和对比实验),并对比了其他研究者最近提出的算法,实验结果表明提出的算法在分布式绿色柔性作业车间调度问题上效果优于对比算法．     

求解多目标柔性作业车间调度问题的两阶段混合Pareto蚁群算法

针对多目标柔性作业车间调度问题(FJSP)分解得到的作业分派、排序子问题仍是多目标优化问题的情况,提出了一种求解该问题的分层Pareto优化框架,并采用该框架构建了两阶段混合Pareto蚁群算法的求解算法,其中两个Pareto蚁群系统分别求解多目标作业分派、排序问题。结合GT算法、排产规则评估和过滤第一阶段的分派方案,将具有较好评估全局解的分派方案作为分派阶段的精英档案,并输入给排序蚁群系统获取其非支配调度解,进而获取问题全局非支配解。子问题算法混合了各目标相关的邻域搜索策略,与Pareto蚁群算法结合,以期提高解的质量。通过求解带有平均工件加权延迟时间指标的多个FJSP基准算例,验证了算法的有效性。计算结果表明,该分层Pareto优化框架对原问题进行分层分解,有利于降低原问题的复杂性,相比多数文献,算法能够获得各基准算例Pareto非支配解,从而为分解求解复杂多目标调度优化问题提供了一种途径。     

求解调度问题的粒子群算法编码方法研究

利用粒子群算法求解调度问题的关键是建立有效的粒子编码结构.介绍了作业车间、流水车间和并行机调度等3类典型调度问题的特点,阐述了求解调度问题的粒子群算法结构,指出设计粒子群算法编码方法需要考虑的3个关键问题.提出3种求解不同调度问题的粒子群算法编码方法,并从生成调度解的可行性和有效性、粒子群计算模型的适用性和解码过程的复杂性等几个方面对粒子编码方法进行分析.以作业车间调度问题为例,验证了所提粒子编码方法的有效性.     

混合流水车间调度问题的两阶段启发式算法

针对以最小化makespan为目标的混合流水车间调度问题,提出了一种两阶段启发式算法。在算法设计中,借鉴求解常规流水车间调度问题的经验,定义了一种相邻交换的邻域结构。算法的第一阶段利用基于排列排序的Nawaz-Enscore-Ham(NEH)算法求得一个较好的初始解,第二阶段通过邻域搜索来提高解的质量。基于benchmark算例的仿真实验结果表明该算法的有效性,与NEH相比,77个算例的平均偏差降低了2.004%,且其运行时间不超过0.031 s。     

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.     

基于VNS-EM混合算法的两阶段装配流水车间调度

针对以最小化工件提前期和拖期惩罚费用加权和为目标的两阶段装配流水车间调度问题,证明了工件之间的最优排序性质,并将其嵌入优化算法中.由于该问题的NP难性,提出了一种变邻域类电磁机制(VNS-EM)混合算法.该混合算法在类电磁机制(EM)算法的每一次迭代过程中嵌入改进的变邻域搜索(VNS)算法,利用其较好的局部搜索能力对每代最优个体的邻域进行精细搜索,从而提高解的质量.仿真结果表明了算法的有效性.与VNS算法和EM算法相比较,提出的VNS-EM混合算法能更好地兼顾算法的精度和求解速度.