自适应蚁群优化求解置换流水车间调度问题

基本蚁群算法的选择概率公式存在的缺陷,从信息素的更新策略方面入手,通过自适应地调整挥发系数对蚁群算法进行优化,并将自适应蚁群优化算法应用于置换流水车间调度问题.对几组仿真数据进行实验,结果表明该算法具有可行性,并且有一定的理论意义和较高的实际应用价值,是一种值得推广的求解置换流水车间问题算法.     

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.     

缓冲区间有限条件下的作业车间调度方法

针对缓冲区间有限条件下的作业车间调度问题,以最小化make-span为目标建立了非线性混合整数规划模型,提出了基于邻域搜索的两阶段算法对问题进行求解.算法的第一阶段为迅速找到可行解,第二阶段为基于非连通图,通过邻域搜索对得到的可行解进行优化.针对benchmark算例进行测试并与已有的算法进行对比,验证了算法的有效性.对比分析发现,如果工件的加工时间符合均匀分布,当缓冲区间容量与工件数量的比例达到20%,缓冲区间大小对调度结果的影响将会迅速变小.     

改进人工蜂群算法求解置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度问题（PFSP）,以最小化最大完工时间为优化目标建立数学模型,设计了一种改进人工蜂群算法。该算法采用反向学习方法和混沌映射来生成初始种群,为使算法能够求解离散的调度问题,采用LRV规则将位置数值映射成工件排列顺序;在雇佣蜂阶段,融入差分进化算法的思想,加入高斯变异算子,使收敛速度加快;在跟随蜂阶段,加入自适应策略,将算法的勘探和开发能力进行平衡;在侦察蜂阶段,加入柯西变异算子,避免陷入局部极值。最后通过比较几种不同的算法,对Car算例以及部分Rec标准算例集进行仿真测试,验证该算法的有效性和优越性。     

求解置换流水车间调度问题的Memetic算法

针对以最小化最大完工时间为目标的置换流水车间调度问题,建立了0-1型混合整数线性规划模型。在对模型进行Benders分解的基础上,提出了问题的求解策略,进而设计了一种Memetic调度算法,并探讨了基于组合规则的种群初始化方法和混合遗传操作。为了提高算法的搜索效率,采用了更加高效的适应度值计算方法以及两种邻域搜索方法。最后,基于Benchmark算例的仿真实验结果表明了该算法的有效性,可以找到26个算例中的17个最优解(65.38%),且其平均相对误差的均值仅为0.88%。     

一种解决有限缓冲区流水车间调度问题的复合启发式算法

针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出了一种新的复合启发式算法.算法设计中首先使用PF-NEH算法进行解空间的搜索,并采用基于插入邻域和交换邻域的可变邻域搜索算法来增强局部搜索.仿真实验表明,该算法具有高效性和优越性.     

异构系统中带可用性约束的性能优化调度算法

针对可用性约束以及任务响应时间不同给异构系统中实时任务调度分配带来的处理机节点难选取的问题,提出了一种带可用性约束的性能优化调度算法(PO-SSAC)。该算法将异构系统内处理机节点、实时任务以及带可用性约束的实时任务调度过程进行数学建模,通过考虑可用性成本与任务平均响应时间的折中,引入系统综合开销的概念,根据实时任务的可用性需求为其分配系统综合开销最少的处理机节点调度执行,达到系统调度资源合理利用的目的。实验结果表明,在实时任务调度可用性方面,与SSAC算法相比,PO-SSAC算法提升了3.4%,与MinMin算法相比,提升了76.9%,与Sufferage算法相比,提升了76.5%;与Sufferage算法相比,PO-SSAC算法的系统综合开销减少了约30%,优化了异构系统的实时任务调度性能。     

求解流水车间调度问题改进的蚁群算法研究

蚁群算法求解流水车间调度问题(FSP)容易陷入局部最优,为避免误差较大,提出一种改进的蚁群算法(IAACA).该算法融合最大最小蚂蚁系统的思想,改进了蚂蚁信息素挥发方式,在搜索初期,信息素挥发系数从较大的值呈线性递减趋势,利于算法跳出局部最优,在迭代后期,信息素挥发系数减小为较小的值,有利于精细寻优.对基准算例的仿真结果表明改进的蚁群算法的有效性.     

基于滤波波束搜索算法的置换流水车间调度问题

【目的】研究解决置换流水车间中作业完成时间与常见到期日之间的绝对偏差最小化和中间库存最小化问题。【方法】首先,构建基于最小化绝对偏差和中间库存的混合整数线性规划模型,采用两阶段法对模型进行求解;其次,提出基于精英选择策略的滤波波束搜索算法(Filtered beam search algorithm,FBSA),将精英选择策略与FBSA融合,通过对有“希望”的迭代节点进行局部搜索和全局搜索,用以确定筛选出的最优解。【结果】通过实例仿真对基于精英选择策略的FBSA与其他智能优化算法在最优解偏差百分比、平均错误率、改进百分比等3个指标进行对比,结果显示该算法在求解所提问题时具有高效性和稳定性。【结论】基于精英搜索策略的FBSA对处理置换流水车间调度问题有着良好的效果与优势。     

考虑序列相关调整时间的多目标置换流水车间调度算法

针对带有序列相关调整时间的多目标置换流水车间调度问题,将传统的迭代贪婪算法与非支配排序相融合,提出一种多目标迭代贪婪算法.设计了混合多种策略的启发式初始化方法,以得到综合性能较优的初始解集;设计了与问题规模以及非支配解在解空间的分布特点相适应的重启机制,能够在算法进化到一定程度时扩展搜索广度,从而提高算法性能.通过对多...     

Hybrid Discrete Harmony Search Algorithm for Flow Shop Scheduling with Limited Buffers

The flow shop scheduling problem with limited buffers （ LBFSP） widely exists in manufacturing systems. A hybrid discrete harmony search algorithm is proposed for the problem to minimize total flow time. The algorithm presents a novel discrete improvisation and a differential evolution scheme with the jobpermutation-based representation. Moreover, the discrete harmony search is hybridized with the problem-dependent local search based on insert neighborhood to balance the global exploration and local exploitation. In addition. an orthogonal experiment design is employed to provide a receipt for turning the adjustable parameters of the algorithm. Comparisons based on the Taillard benchmarks indicate the superiority of the proposed algorithm in terms of effectiveness and efficiency.     

具有到达时间和禁用区间的单机平行批排序

研究工件带有到达时间且机器带有可用性限制(禁用区间)的单机平行批排序问题.假设机器在一些不交的时间区间上不可用.工件以平行批的形式在机器可用的时间区间上加工,并且不可中断.一个批的加工时间是这一批中加工时间最长的工件的加工时间.对任意的正则目标函数,当工件带有到达时间且机器带有可用性限制时,给出了单机平行批排序问题的一个拟多项式时间算法.     

基于析取图的集束型设备建模与调度方法

针对处理腔带有缓冲且能处理不同种类晶圆产品的单臂集束型设备调度问题,提出了基于析取图模型的分枝搜索调度方法.首先将问题转换为单机调度问题,建立析取图模型,采用分枝的方法获得可行解空间.然后在此基础上,提出以最小完工时间的机械手最优动作序列为目标的分枝搜索算法.最后对调度算法进行了仿真实验分析.结果表明,该算法有效可行,同时说明了处理腔带输入、输出缓冲的集束型设备对于满足不同种类晶圆的生产、提高生产能力均具有较好的效果.     

基于析取图考虑物料搬运的Job Shop调度算法

为有效解决考虑物料搬运设备的Job Shop调度问题,建立了非线性规划模型及改进析取图模型.在此基础上,以最小化最大完工时间makespan为调度目标,构造了两阶段结构式启发式调度算法.第一阶段,将析取图分解为机床调度析取子图和搬运设备调度析取子图,提出一个双层递进启发式算法.上层利用分支思想求解机床调度析取子图,根据上层结果,求解搬运设备调度析取子图.在第一阶段解的基础上,第二阶段构造了基于块理论的调度优化启发式算法.最后对算法进行了仿真分析,结果表明所提出的算法是有效、可行的.     

具有滚动优化特性的改进型蚁群算法及其在提前/拖期Job Shop问题中的应用

随着JIT生产管理技术的出现和发展,考虑工件提前拖期费用的生产调度问题已经成为人们研究的热点领域.本文对蚁群算法进行了有效的改进,在状态转移规则中引入了有限时段滚动优化的特点,并应用在解决带交货期窗口的提前/拖期Job Shop问题上,仿真实验验证了改进算法的有效性,给出了相应问题的最优值的演化曲线图与Gantt排序图.     

具有交期约束的非同质顾客并行机竞争调度

考虑面向具有交期要求的非同质顾客的并行机调度问题,其中,不同顾客具有不同等待敏感程度,且具有各自的交期约束.为此,采用非合作博弈建立描述该问题的模型,并提出一种包含松弛、可行化和交互协调三步的启发式算法.算例仿真进一步阐述和验证所提方法的有效性.     

基于混合离散人工蜂群算法的阻塞Flow Shop调度

针对带阻塞的Flow Shop调度问题,以最小化总流水时间为调度目标,提出了一种混合离散人工蜂群(Hybrid Discrete Artificial Bee Colony,HDABC)算法。HDABC算法采用基于NEH和NEH变体初始化,保证种群的质量和多样性。在雇佣蜂阶段采用差分进化策略产生邻域个体;在跟随蜂阶段采用锦标赛选择方法选择个体跟随,并对选择的个体采用优化插入操作产生新的邻域个体。此外,在侦查蜂阶段再一次采用锦标赛选择方法选择个体,并对较好的个体执行破坏重建操作,用产生的新个体代替原来较差的个体。用正交设计方法调节了该算法的参数。通过与其他两个算法的仿真实验结果比较,验证了本文算法的优越性。     

考虑投放期、交货期和机器准备时间的平行机问题改进遗传算法

针对考虑工件投放期、交货期和机器准备时间的平行机问题，分别以最小化最大机器完工时间和最小化工件总延期惩罚费用为优化目标，建立相应的平行机问题模型，提出一种求解该问题的改进遗传算法。该算法中采用了基于工件和机器的多参数级联编码，染色体由工件子串和机器子串连接而成；提出了机器的加工能力、加工能力指数和冗余机器集的概念及相应的初始种群生成方法；对工件子串采用部分映射交叉，而对机器子串不作交叉运算；在变异算子中，提出基于机器负荷的启发式变异算子。     

多车次同时送取货物车辆路径问题的量子蚁群算法

研究了配送车辆载重量和工作时间有限,考虑货物装卸时间的多车次同时送货和取货的车辆路径问题(multi-trip vehicle routing problem with simultaneous deliveries and pickups,MTVRPSDP),建立了以配送车辆启动成本和车辆行驶成本之和最小为目标的线性整数规划模型.将量子计算和基本蚁群算法相结合提出了求解MTVRPSDP的量子蚁群算法,该算法应用量子比特启发式因子改进了人工蚂蚁的转移概率,从而提高了算法的全局搜索能力和稳定性,有效改进了算法陷入局部最优的缺陷.算例分析表明:MTVRPSDP的线性整数规划模型在实际应用中是可行和有效的,而且相比于基本蚁群算法和文献中所给其他算法的计算结果,利用量子蚁群算法和MTVRPSDP的线性整数规划模型能够得到较好的满意解,安排的车辆配送路线更加经济合理.     

A Genetic Algorithm for Single Machine Scheduling with Fuzzy Processing Time and Multiple Objectives

IntroductionMachineschedulinghasbeenoneoftheconsiderableresearchtopicsoverthelastdecades.BranchandBoundalgorithmsfordeterminingtheoptimalmakespanhavebeendevelopedandtestedonsmallsizedproblems.Inaddition,dispatchingrulebasedheuristicalgorithmshavebeenproposedinordertominimizespecificperformancecriteriasuchasflowtime,earliness/tardiness,makespanetc.Theschedulingproblemisknownasthen/m/p/cmaxproblem[1].Inthespecialcaseofm=1,theproblemisdescribedastheonemachineschedulingproblem.Manyresearchersdea…