考虑订单运输时间的多目标分布式流水车间调度

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作者 侯玉双 付亚平 王洪峰 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期423-437,共15页

针对制造企业向多工厂分布式生产结构的转变,提出一个考虑订单运输时间的多目标分布式流水车间调度问题,并构建了一个以最小化最大完工时间与总加权提前和拖期惩罚为目标的混合整数规划模型,进而结合问题特点提出一种多目标头脑风暴优... 针对制造企业向多工厂分布式生产结构的转变,提出一个考虑订单运输时间的多目标分布式流水车间调度问题,并构建了一个以最小化最大完工时间与总加权提前和拖期惩罚为目标的混合整数规划模型,进而结合问题特点提出一种多目标头脑风暴优化算法进行求解。为了提高算法的搜索能力,利用支配规则设计了一种自适应聚类策略,并基于问题特征采用两种交叉方法和4种邻域结构。实验结果验证了所提算法的优越性。 展开更多

关键词 分布式流水车间调度 订单运输时间 头脑风暴优化 多目标优化

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分布式流水车间调度研究综述 被引量：1

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作者 李美燕 高芹 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期146-157,共12页

智能制造、网络制造等新型制造模式的快速发展为分布式生产的推广带来了新的机遇与挑战。目前,国内外学者已对柔性车间调度、分布式作业车间调度问题进行了总结分析,但仍缺乏对分布式流水车间调度问题的综述。以分布式流水车间为研究对... 智能制造、网络制造等新型制造模式的快速发展为分布式生产的推广带来了新的机遇与挑战。目前,国内外学者已对柔性车间调度、分布式作业车间调度问题进行了总结分析,但仍缺乏对分布式流水车间调度问题的综述。以分布式流水车间为研究对象,从分布式流水车间调度的运作模式分析、优化目标设计、特殊约束刻画、模型求解方法及工程应用等方面对现有研究成果进行了归纳总结,并对分布式流水车间调度问题未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 分布式流水车间调度 优化目标 约束 算法 工程应用

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多目标协同正弦优化算法求解分布式流水车间调度问题 被引量：1

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作者 郎峻 顾幸生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1029-1037,共9页

针对最小化最大完工时间(makespan)、总拖期以及平均空闲时间的多目标序列相关准备时间分布式流水车间调度问题,本文提出一种多目标协同正弦优化算法(MCSOA).算法主要包括4个核心阶段:在多邻域搜索阶段,提出了基于关键工厂的搜索策略,... 针对最小化最大完工时间(makespan)、总拖期以及平均空闲时间的多目标序列相关准备时间分布式流水车间调度问题,本文提出一种多目标协同正弦优化算法(MCSOA).算法主要包括4个核心阶段:在多邻域搜索阶段,提出了基于关键工厂的搜索策略,并通过正弦优化算法控制搜索范围;在破坏重构阶段,设计了一种迭代搜索策略引导个体的进化方向,同时使用正弦优化算法平衡全局开发与局部搜索;在选择阶段,使用非支配排序与参考点的方法筛选优质解,外部档案集用于存储所有非支配解;在协同阶段,设计种群间共享与竞争机制,平衡3个目标的优化.本文通过多目标优化的均匀性、反世代距离和覆盖率3项性能指标验证算法的有效性,并使用非参数检验证明所提出的算法具有显著性优势. 展开更多

关键词 多目标优化 分布式流水车间调度 序列相关准备时间 正弦优化算法 协同优化

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基于多目标生物地理学优化算法的模糊节能分布式流水车间调度

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作者 张振 张丫丫 +1 位作者 孙美玲 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期869-877,共9页

研究了模糊节能分布式置换流水车间多目标调度问题(Fuzzy Energy Efficient Distributed Permutation Flow Shop Problem,FEEDPFSP),针对最小化模糊完工时间和模糊能耗两个优化目标,提出了一种基于生物地理学的多目标优化算法(Multiple-... 研究了模糊节能分布式置换流水车间多目标调度问题(Fuzzy Energy Efficient Distributed Permutation Flow Shop Problem,FEEDPFSP),针对最小化模糊完工时间和模糊能耗两个优化目标,提出了一种基于生物地理学的多目标优化算法(Multiple-Objective Biogeography-Based Optimization,MOBBO)。在MOBBO中,设计了一种有效的初始解生成规则,并根据两个优化目标之间的关系,设计了4种速度操作方法用于迁移过程和变异过程,并且引入快速非支配排序以及拥挤距离方法,保证每次迭代的种群质量。对比两个先进算法在480个不同规模实例下的表现,验证了所提出的MOBBO算法在解决FEEDPFSP问题的有效性。 展开更多

关键词 分布式流水车间调度 生物地理学优化 模糊规划 节能 多目标优化

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带分时电价约束的分布式柔性流水车间调度问题及其求解算法

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作者 许天鹏 赵付青 +2 位作者 张建林 王维元 杜松霖 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第4期1299-1313,共15页

能源成本和生产效率是智能制造的关键,为了在降低电力成本的同时提升生产效率,以分布式制造环境下的柔性流水车间调度问题作为研究对象(DFFSP),重点分析了分布式柔性流水车间调度问题的特性,考虑分时电价(TOU)约束,以最小化最大完工时... 能源成本和生产效率是智能制造的关键,为了在降低电力成本的同时提升生产效率,以分布式制造环境下的柔性流水车间调度问题作为研究对象(DFFSP),重点分析了分布式柔性流水车间调度问题的特性,考虑分时电价(TOU)约束,以最小化最大完工时间和总电力成本为优化指标,建立了DFFSP-TOU问题整数规划模型,根据分时电价下分布式柔性流水车间调度问题特性DFFSP-TOU,提出一种基于自学习机制的多目标帝王蝶优化算法(MOLMBO)。算法的迁移算子和调整算子通过历史最优解的信息自学习生成,以增强该算法的自学习、自适应能力;采用变邻域搜索来提高算法的局部搜索性能和种群多样性;通过右移操作将电价区间在高峰时段的生产转移到电价区间在低谷时段进行生产,减少机器在待机状态下的能耗,进而降低电力成本。实验结果表明MOLMBO算法是求解分布式柔性流水车间调度问题的一种有效的方法。 展开更多

关键词 分时电价 分布式柔性流水车间调度 多目标优化算法 帝王蝶优化算法 学习机制

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考虑可再生能源的分布式装配置换流水车间调度问题

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作者 郭磊磊 叶春明 +3 位作者 刘子珺 唐天誉 张舒曼 闫金辉 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2482-2498,共17页

为实现企业的绿色制造转型,在保障生产效率的同时减少生产过程中的碳排放,以最小化最大完工时间和总碳排放量作为优化目标构建了考虑可再生能源的分布式装配置换流水车间调度问题(DAPFSP-RE)的数学模型。提出一种两阶段的NSGA-Ⅱ和模拟... 为实现企业的绿色制造转型,在保障生产效率的同时减少生产过程中的碳排放,以最小化最大完工时间和总碳排放量作为优化目标构建了考虑可再生能源的分布式装配置换流水车间调度问题(DAPFSP-RE)的数学模型。提出一种两阶段的NSGA-Ⅱ和模拟退火算法(TNSA)对其求解,其中设计了一种包含低碳工厂选择策略和能源调度的解码方法;第一阶段采用反向学习初始化生成双种群结构,通过交叉和变异、自适应精英保留的二元锦标赛选择操作对解空间进行搜索;第二阶段采用带档案的多目标模拟退火算法(AMOSA)对第一阶段求得的非支配解集进行模拟退火操作来跳出局部最优。最后,通过对不同规模的算例进行仿真实验,验证了可再生能源对生产过程碳减排的重要作用和所提算法求解DAPFSP-RE的有效性和竞争力。 展开更多

关键词 可再生能源 分布式装配流水车间调度 低碳调度 带精英策略的非支配排序遗传算法 模拟退火

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基于组合缓冲的分布式置换流水车间调度优化

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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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一种求解多目标分布式置换流水车间调度的改进混合樽海鞘群算法 被引量：1

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作者 杜鑫喆 徐睿迪 周艳平 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第10期158-164,共7页

针对多目标分布式置换流水车间调度问题,以最小化最大加工时间与拖延时间为优化目标,提出一种改进混合樽海鞘群算法。位置更新方式中引入螺旋搜索机制和惯性权重,既有利于提高算法的搜索效率,又兼顾了算法全局搜索和局部搜索能力的平衡... 针对多目标分布式置换流水车间调度问题,以最小化最大加工时间与拖延时间为优化目标,提出一种改进混合樽海鞘群算法。位置更新方式中引入螺旋搜索机制和惯性权重,既有利于提高算法的搜索效率,又兼顾了算法全局搜索和局部搜索能力的平衡;为提高种群的多样性与算法的寻优能力,将算法融合Pareto支配关系的精英选择策略,并且在选择阶段加入差分进化机制防止算法陷入局部最优。通过使用基准算例对改进算法进行测试,验证了所提算法能够有效地求解多目标分布式置换流水车间调度问题。 展开更多

关键词 分布式置换流水车间调度 多目标优化 樽海鞘群算法 螺旋搜索 惯性权重 PARETO支配 差分进化

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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

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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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超启发式人工蜂群算法求解多场景鲁棒分布式置换流水车间调度问题 被引量：11

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作者 连戈 朱荣 +2 位作者 钱斌 吴绍云 胡蓉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期713-723,共11页

本文考虑现实中广泛存在的加工时间不确定的分布式置换流水车间调度问题(DPFSP),研究如何建立问题模型和设计求解算法,方可确保算法最终获得的解在多个典型DPFSP场景下,均具有能满足客户期望的较小优化目标值(即makespan值).在问题建模... 本文考虑现实中广泛存在的加工时间不确定的分布式置换流水车间调度问题(DPFSP),研究如何建立问题模型和设计求解算法,方可确保算法最终获得的解在多个典型DPFSP场景下,均具有能满足客户期望的较小优化目标值(即makespan值).在问题建模方面,首先,采用场景法构建多个不同典型场景以组成场景集(每个场景对应1个具有不同加工时间的DPFSP),并设定合适的makespan值作为场景阈值,用于在评价问题解时从场景集中动态筛选出“坏”场景子集;其次,在常规优化目标makespan的基础上,结合“坏”场景子集概念提出可实现鲁棒调度的新型优化目标,用于引导算法每代加强对当前“坏”场景子集中每个DPFSP场景对应解空间的搜索;然后,结合所提的新型优化目标,建立基于多场景的鲁棒DPFSP(MSRDPFSP).在算法设计方面,提出一种超启发式人工蜂群算法(HHABC)对MSRDPFSP进行求解.HHABC分为高、低两层结构,其中低层设计6种启发式操作(HO),高层采用人工蜂群算法控制和选择低层HOs来不断生成新的混合启发式算法,从而实现在不同场景对应解空间中的较深入搜索.在不同规模测试问题上的仿真实验与算法对比,验证了HHABC的有效性. 展开更多

关键词 分布式置换流水车间调度问题 多场景 鲁棒调度 人工蜂群算法 超启发式算法

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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

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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

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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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