学习驱动的分布式异构混合流水车间批量流能效调度优化 被引量：1

1

作者 邵炜世 皮德常 邵仲世 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1018-1028,共11页

本文研究了分布式异构混合流水车间批量流能效调度问题,其中每个工厂的加工效率不同,工件可以分割成若干子批进入加工系统.以最大完成时间和总能耗为优化目标,建立了混合整数规划模型.本文提出了一种学习驱动的多目标进化算法,包括学习... 本文研究了分布式异构混合流水车间批量流能效调度问题,其中每个工厂的加工效率不同,工件可以分割成若干子批进入加工系统.以最大完成时间和总能耗为优化目标,建立了混合整数规划模型.本文提出了一种学习驱动的多目标进化算法,包括学习驱动的全局搜索和局部搜索.引入Q学习作为学习引擎,以种群和非支配解集的评价作为环境反馈信号,通过不断的学习来动态指导搜索操作的选择;基于问题特征,设计了算法的状态集、动作集和奖励机制.Q学习的引入能够及时感知当前搜索的状态,减少搜索操作的盲目性,提高搜索的效率.通过对仿真数据集的测试,表明所提出算法能够有效地求解分布式异构混合流水车间批量流能效调度问题. 展开更多

关键词 分布式异构混合流水车间 批量流调度 学习驱动的多目标进化算法 整数规划 能效优化

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分布式异构混合流水车间生产与运输集成调度

2

作者 李颖俐 刘翱 邓旭东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4087-4098,共12页

为了优化多车间协同的生产与物流集成调度问题,提出一种多目标人工蜂群算法和优化策略。优化算法采用三层编码表示车间序列、工件序列及机器档位,结合车间分配规则、机器选择策略及自动导引运输车分配规则获得问题可行解。雇佣蜂阶段设... 为了优化多车间协同的生产与物流集成调度问题,提出一种多目标人工蜂群算法和优化策略。优化算法采用三层编码表示车间序列、工件序列及机器档位,结合车间分配规则、机器选择策略及自动导引运输车分配规则获得问题可行解。雇佣蜂阶段设计一种基于距离选择的聚类交叉操作,保证种群多样性和解的质量;观察蜂阶段采用了基于关键车间的邻域搜索方法,在庞大解空间中实现高效搜索。侦查蜂阶段基于机器档位和工件运输顺序构建了节能调度策略,丰富非支配解集合。对比经典多目标进化算法,数值实验结果显示所提算法的有效性与优越性。 展开更多

关键词 分布式异构混合流水车间 自动导引运输车 能耗 人工蜂群算法 多目标优化

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分时期教学优化算法求解双目标分布式异构混合流水车间调度问题

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作者 胡亚辉 朱茗杨 +1 位作者 周艳平 胡乃平 《制造技术与机床》 2025年第9期161-168,共8页

针对具有序列相关准备时间约束的双目标分布式异构混合流水车间问题,提出一种多种策略混合的分时期教学优化算法。首先,基于NEH(Nawaz-Enscore-HamHeuristic)算法,设计三方向初始化策略以提高初始解质量;其次,在进化过程中根据迭代次数... 针对具有序列相关准备时间约束的双目标分布式异构混合流水车间问题,提出一种多种策略混合的分时期教学优化算法。首先,基于NEH(Nawaz-Enscore-HamHeuristic)算法,设计三方向初始化策略以提高初始解质量;其次,在进化过程中根据迭代次数划分为两个时期,前期侧重解的多样性,后期加快解的收敛,在前后期的相应阶段采用不同的优化策略,包括破坏与重构、关键交叉搜索、差分突变和邻域搜索策略等;最后,设计了淘汰策略以保证种群整体的收敛性。通过不同规模下与其他算法的对比试验,验证了该算法无论是在收敛性和多样性上均具有较大的优势。 展开更多

关键词 分布式异构混合流水车间 双目标 分时期优化 教学优化算法 多策略混合

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基于组合缓冲的分布式置换流水车间调度优化

4

作者 轩华 吕琳 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页

针对制造行业中机器间有两种缓冲条件(即有限缓冲、零等待)的分布式置换流水车间调度问题,以最小化最大完工时间作为目标建立数学规划模型,提出了一种结合改进两分段Tent混沌映射、自适应柯西变异和贪婪算法的混合人工蜂群算法。首先,... 针对制造行业中机器间有两种缓冲条件(即有限缓冲、零等待)的分布式置换流水车间调度问题,以最小化最大完工时间作为目标建立数学规划模型,提出了一种结合改进两分段Tent混沌映射、自适应柯西变异和贪婪算法的混合人工蜂群算法。首先,通过改进两分段Tent混沌映射产生初始工件序列群;然后,在雇佣蜂阶段采用基于自适应柯西变异的邻域搜索产生新工件序列,在跟随蜂阶段设计适应度选择策略和基于自适应柯西变异的逆序反转操作对工件序列进行优化,在侦察蜂阶段利用贪婪算法基于关键/非关键工厂更新未改善的工件序列;最后,通过大量算例仿真与多种算法对比,表明所提算法在合理的计算时间内可以得到较好的近优解。 展开更多

关键词 分布式置换流水车间调度 有限缓冲和零等待 混合人工蜂群算法 改进两分段Tent混沌映射 自适应柯西变异

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求解分布式两阶段混合流水车间调度的反馈人工蜂群算法 被引量：1

5

作者 王移民 雷德明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1137-1146,共10页

针对考虑工厂适用性和附加资源的分布式两阶段混合流水车间调度问题(DTHFSP),本文提出了一种反馈人工蜂群算法(FABC),以最小化最大完成时间和总延迟时间,该算法利用一种新型反馈机制动态调整搜索策略集.为此,本文共设计了5种特点各异的... 针对考虑工厂适用性和附加资源的分布式两阶段混合流水车间调度问题(DTHFSP),本文提出了一种反馈人工蜂群算法(FABC),以最小化最大完成时间和总延迟时间,该算法利用一种新型反馈机制动态调整搜索策略集.为此,本文共设计了5种特点各异的搜索策略,将其用于初始策略集和备选策略集,同时,建立并调整雇佣蜂群和跟随蜂群的共享策略集,雇佣蜂阶段和跟随蜂阶段在种群划分的基础上采用随机选择和自适应选择方式确定搜索策略,在侦查蜂阶段完成后,对搜索策略集进行动态调整.文章进行了大量的计算实验,计算结果表明,FABC策略合理有效,且它对所求解的DTHFSP具有较强的搜索优势. 展开更多

关键词 工厂适用性 附加资源 分布式两阶段混合流水车间调度 反馈 人工蜂群算法

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带负载均衡的混合算法求解分布式异构作业车间调度问题

6

作者 方子丞 李新宇 高亮 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期977-989,共13页

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提... 针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性. 展开更多

关键词 作业车间调度 分布式异构工厂 负载均衡 混合算法 最大完工时间

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考虑准备时间的分布式两阶段混合流水车间调度 被引量：14

7

作者 蔡劲草 雷德明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2170-2179,共10页

针对准备时间依赖于顺序的分布式两阶段混合流水车间调度问题(DTHFSP),提出一种双变邻域搜索(DVNS)算法以同时最小化总延迟时间和最大完成时间。由于该问题子问题较多,将工厂分配和第一阶段的机器分配合并以减少子问题的数量。DVNS包含... 针对准备时间依赖于顺序的分布式两阶段混合流水车间调度问题(DTHFSP),提出一种双变邻域搜索(DVNS)算法以同时最小化总延迟时间和最大完成时间。由于该问题子问题较多,将工厂分配和第一阶段的机器分配合并以减少子问题的数量。DVNS包含两个相互协作的变邻域结构,每个变邻域结构都加入全局搜索算子,并应用了邻域搜索和全局搜索协调、邻域结构的合理配置以及当前解的周期性更新等策略。通过大量实例的对比实验表明,DVNS在求解DTHFSP方面具有较强的优势。 展开更多

关键词 双变邻域搜索 分布式调度 两阶段混合流水车间调度 准备时间

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具有机器适用限制的分布式置换流水车间问题的模型与算法 被引量：2

8

作者 蔡爽 杨珂 刘克 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期17-30,共14页

考虑具有机器适用限制的多个不同置换流水车间的调度问题.机器适用限制指的是每个工件只能分配到其可加工工厂集合.所有置换流水车间拥有的机器数相同但是具有不同的加工能力.首先,针对该问题建立了基于位置的混合整数线性规划模型;进而... 考虑具有机器适用限制的多个不同置换流水车间的调度问题.机器适用限制指的是每个工件只能分配到其可加工工厂集合.所有置换流水车间拥有的机器数相同但是具有不同的加工能力.首先,针对该问题建立了基于位置的混合整数线性规划模型;进而,对一般情况和三种特殊情况给出了具有较小近似比的多项式时间算法.其次,基于NEH方法提出了启发式算法NEHg,并给出了以NEHg为上界的分支定界算法.最后,通过例子说明了NEHg启发式算法和分支定界算法的计算过程,并进行大量的实验将NEHg与NEH算法结果进行比较,从而验证了NEHg算法的有效性. 展开更多

关键词 分布式置换流水车间 机器适用限制 混合整数线性规划模型 启发式算法 分支定界算法

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面向柔性生产资源的分布式农机生产调度优化

9

作者 康立军 刘欢 +1 位作者 代永强 秦立静 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第19期363-374,共12页

在经济全球化背景下,分布式制造和调度系统已成为大型农机生产企业的主流生产模式。针对农机生产过程中多品种小批量的生产特点,构建出一种分布式两阶段异构混合流水车间调度问题模型,提出了一种知识引导的分布估计算法,求解分布式异构... 在经济全球化背景下,分布式制造和调度系统已成为大型农机生产企业的主流生产模式。针对农机生产过程中多品种小批量的生产特点,构建出一种分布式两阶段异构混合流水车间调度问题模型,提出了一种知识引导的分布估计算法,求解分布式异构混合流水车间调度问题模型的子问题:工厂分配、工件加工顺序和加工机器分配。改进的分布估计算法融合了多种启发式构造和随机方法进行种群初始化,并对候选解进行迭代优化,通过对求解问题的特性进行分析,提高关键加工阶段加工资源的利用率,对于不同规模的调度问题提出了相应的知识引导的强化机制和多种局部搜索策略。通过仿真实验,将提出的算法与其他三类算法进行对比,验证了改进的分布估计算法的有效性和稳定性。实验结果表明,利用调度问题特性引导算法的演化过程,可有效地提升知识引导的分布估计算法对于分布式异构混合流水车间调度问题的求解效率。 展开更多

关键词 分布估计算法 混合流水车间调度 分布式调度 知识引导

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基于两阶段混合迭代贪婪算法的分布式异构非置换流水车间调度

10

作者 熊福力 陈思远 +1 位作者 熊宁馨 师江波 《计算机集成制造系统》 2025年第8期2870-2883,共14页

针对分布式异构非置换流水车间调度问题,建立以最小化总拖期惩罚费用为目标的混合整数线性规划模型。鉴于问题的复杂性,在深入分析置换与非置换解关系的基础上,提出了一种两阶段混合迭代贪婪算法。该算法采用了置换解搜索阶段和非置换... 针对分布式异构非置换流水车间调度问题,建立以最小化总拖期惩罚费用为目标的混合整数线性规划模型。鉴于问题的复杂性,在深入分析置换与非置换解关系的基础上,提出了一种两阶段混合迭代贪婪算法。该算法采用了置换解搜索阶段和非置换解搜索阶段的两阶段递阶搜索策略。在第一阶段中,首先采用改进NEH启发式生成高质量初始解;随后,提出一种扰动策略以避免算法陷入局部最优;最后,为提高求解质量,提出两种不同结构的自适应局部搜索策略,进而生成一个高质量置换解。第二阶段则通过改变某些机器上的工件排序来改进第一阶段产生的置换解。在第二阶段中,首先运用贪婪插入策略进行扰动;然后,交替运用两种不同工件交换顺序的相邻交换局部搜索策略对新解进行改进。扰动过程和局部搜索过程迭代进行,以加强对解空间的探索。最后,通过不同规模的数据实验和与对比算法的比较分析,验证了所提算法的高效性。 展开更多

关键词 分布式异构非置换流水车间调度 混合整数线性规划 两阶段递阶策略 混合迭代贪婪算法

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基于多目标混合迭代贪婪算法的分布式混合流水车间调度问题

11

作者 王建华 邱荣根 王恒 《计算机集成制造系统》 2025年第8期2884-2893,共10页

目前我国制造模式正逐步向分布式协同生产模式演进。针对以最小化完工时间和总能耗为目标的分布式混合流水车间调度问题(DHFSP),综合遗传算子和迭代贪婪算法(IG)的优点,提出了一种基于非支配排序的多目标混合迭代贪婪算法(MOHIG)。在该... 目前我国制造模式正逐步向分布式协同生产模式演进。针对以最小化完工时间和总能耗为目标的分布式混合流水车间调度问题(DHFSP),综合遗传算子和迭代贪婪算法(IG)的优点,提出了一种基于非支配排序的多目标混合迭代贪婪算法(MOHIG)。在该算法中,基于NEH 2规则提出了一种协同初始化策略提高初始解的质量;设计一种基于多工厂的交叉算子增加种群的多样性,有助于探索问题解空间的更多区域;根据问题多工厂调度的特点提出一种多目标局部搜索方法,增强了算法的局部搜索能力,避免算法过早收敛。为了验证算法的有效性,将MOHIG与NSGA-Ⅱ、MOEA/D和JAYA三种多目标优化算法通过360个实例进行了比较,结果显示MOHIG算法的两个性能指标都优于其他三种算法,表明MOHIG算法在求解DHFSP方面具有高效性。 展开更多

关键词 分布式混合流水车间调度 多目标优化 迭代贪婪算法 能耗

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基于双层交互Q学习算法的轴承生产智能排程 被引量：1

12

作者 裴志杰 杨晓英 +1 位作者 杨欣 杨逢海 《机电工程》 北大核心 2025年第3期451-462,共12页

针对带装配的两阶段分布式混合流水车间(TSDHFSSP)环境下的轴承排程问题,提出了一种基于双层交互Q学习算法(DIQLA)的车间调度方法,以解决轴承生产智能排程问题。首先,描述了轴承的排程问题,建立了以最小化最大完工时间为目标的数学模型... 针对带装配的两阶段分布式混合流水车间(TSDHFSSP)环境下的轴承排程问题,提出了一种基于双层交互Q学习算法(DIQLA)的车间调度方法,以解决轴承生产智能排程问题。首先,描述了轴承的排程问题,建立了以最小化最大完工时间为目标的数学模型;然后,引入马尔科夫决策过程(MDP),模拟了轴承生产排程过程,根据两阶段生产过程,搭建了双智能体交互的Q学习模型,接着对两阶段的的智能体进行了建模,设计了双智能体的状态变量、调度规则动作集和即时奖励函数,改进了传统的贪婪搜索策略,提出了两阶段联合排程算法;最后,利用实例数据对该算法进行了仿真验证,将其与单一智能体Q学习算法(QL)及非支配遗传算法(NSGA-II)、带精英策略的改进的鲸鱼优化算法(IWOA)等算法进行了对比,先在同一算例下验证了该算法的有效性,再通过对比不同订单算例,验证了该算法的性能,并利用实例数据再次验证了该算法在两阶段排程的应用效果。研究结果表明:两阶段联合排程算法在解决轴承排程问题时具有可行性,在优化轴承生产排程方面上具有较好的效果;在实际的应用中,与原有人工排产相比,其产品的加工周期平均缩减了17%,订单交付率平均提升了9%。该方法为轴承制造类企业生产排程提供了一种智能化的方案。 展开更多

关键词 轴承生产 车间调度方法 智能排程 两阶段分布式混合流水车间 Q学习 双层交互 两阶段联合排程算法

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考虑车辆路径的多工厂生产与配送联合调度 被引量：1

13

作者 罗梦文 王恺 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第11期51-57,共7页

随着全球经济一体化的不断发展,制造企业应从供应链整体最优的视角出发,通过有效协调多工厂间的生产和配送,全面提升客户服务水平。本文以最小化配送成本与延迟成本为优化目标,对考虑车辆路径的分布式多工厂混合流水车间生产与配送联合... 随着全球经济一体化的不断发展,制造企业应从供应链整体最优的视角出发,通过有效协调多工厂间的生产和配送,全面提升客户服务水平。本文以最小化配送成本与延迟成本为优化目标,对考虑车辆路径的分布式多工厂混合流水车间生产与配送联合调度问题进行研究。该问题涉及工厂分配、工件加工顺序、车辆分配和配送路径选择四个方面的决策。考虑到该问题的NP难特性,提出了基于分布估计算法和自适应大邻域搜索的混合优化算法,并在邻域搜索中引入加强学习中的Q学习算法以提升算法的局部搜索能力。最后结合不同规模算例验证了该混合优化算法的有效性。 展开更多

关键词 分布式混合流水车间 车辆路径 分布估计算法 自适应大邻域搜索 Q学习

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