基于CPM的多模式资源约束项目调度建模与复杂度分析

1

作者 张利平 高拯 +2 位作者 陈志敏 唐秋华 夏源 《工业工程》 2024年第1期45-53,共9页

为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间,构建3类混合整数线性规划模型。运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界,以降低模型复杂度和解空间。为验证改进模型的有效性,从MRCPSP标... 为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间,构建3类混合整数线性规划模型。运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界,以降低模型复杂度和解空间。为验证改进模型的有效性,从MRCPSP标杆案例库中选取1106组规模不等的算例进行求解。结果表明,基于CPM的多模式资源约束项目调度模型解空间更小;决策变量同比缩小3~65倍,约束数同比缩小1~4倍;平均求解时间同比减少53%~112%,求解性能显著优于其他模型。为验证紧上界T_(TUB)的参数α性能,1106组算例结果表明,α越接近1,模型的复杂度越低,解空间越小。但随着算例规模增加,算例可行解探寻难度增加。因此,对大规模算例,α值应适当放宽。 展开更多

关键词 多模式资源约束项目调度 模型复杂度 解空间 上界 混合整数线性规划模型

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基于约束规划的多模式资源受限重复性项目调度模型研究

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作者 邹鑫 荣壮 +1 位作者 张立辉 张倩 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第5期28-34,共7页

多模式资源受限项目调度问题(MRCPSP)是一类经典的优化问题,旨在满足工序间优先关系和资源约束条件下最小化项目总工期。重复性项目是指部分或全部工序需要在多个单元上重复执行的项目,针对此类项目的MRCPSP(简称MRCPSP-RP)需要进一步... 多模式资源受限项目调度问题(MRCPSP)是一类经典的优化问题,旨在满足工序间优先关系和资源约束条件下最小化项目总工期。重复性项目是指部分或全部工序需要在多个单元上重复执行的项目,针对此类项目的MRCPSP(简称MRCPSP-RP)需要进一步满足单元间的逻辑关系,并考虑工序的连续性要求和可能的调度策略。本文从约束规划(CP)角度构建了求解MRCPSP-RP的CP模型,以区间变量定义每个子工序并利用CP表达式描述目标函数和约束条件,与MILP模型相比,大幅减少了变量和约束的规模。本文利用一个住宅建筑项目验证了CP模型的有效性。基于大量随机算例的数值实验表明,CP模型的计算性能优于MILP模型和已有的启发式算法,能在较短时间内给出较大规模问题的最优或高质量解。 展开更多

关键词 重复性项目调度 资源可用性 调度策略 约束规划

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资源约束多模式项目调度的遗传算法研究 被引量：2

3

作者 黄少荣 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第9期165-168,共4页

针对以工期最短为优化目标的多模式资源约束优化调度问题进行研究,在建立数学模型基础上,采用改进遗传算法对模型进行求解.算法设计上,对各活动的执行模式进行统一编号,使模式的内部编号包含了时序约束、资源约束、工期等信息,针对活动... 针对以工期最短为优化目标的多模式资源约束优化调度问题进行研究,在建立数学模型基础上,采用改进遗传算法对模型进行求解.算法设计上,对各活动的执行模式进行统一编号,使模式的内部编号包含了时序约束、资源约束、工期等信息,针对活动执行模式采用特殊的整数编码方式,染色体基因由活动执行模式序号组成.对染色体结构设计了单点交叉和单点变异操作算子,采用锦标赛选择方法.通过实例验证了改进遗传算法在求解MMRCPSP上的有效性. 展开更多

关键词 资源约束 多模式 项目调度 遗传算法

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求解资源约束项目调度问题的启发式算法综述 被引量：15

4

作者 何正文 贾涛 徐渝 《运筹与管理》 CSCD 2007年第3期78-84,共7页

本文综述了求解RCPSP的启发式算法。首先在对各种优先权规则进行归纳的基础上,概述基于优先权规则的RCPSP启发式算法研究现状;其次,综述项目进度的表述方式及常用超启发式策略,汇总求解RCPSP的超启发式算法的研究成果。此外,简要介绍除... 本文综述了求解RCPSP的启发式算法。首先在对各种优先权规则进行归纳的基础上,概述基于优先权规则的RCPSP启发式算法研究现状;其次,综述项目进度的表述方式及常用超启发式策略,汇总求解RCPSP的超启发式算法的研究成果。此外,简要介绍除上述两大类启发式算法之外的其他几种启发式算法;最后,对全文进行总结,并指出该领域几个有希望的研究方向。 展开更多

关键词 资源约束 项目调度 启发式算法 综述

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多资源约束下海工装备多项目调度优化 被引量：5

5

作者 李敬花 胡载萍 +1 位作者 吕慧超 孙淼 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1214-1220,共7页

为进一步缩短海工装备项目建造工期,建立了多资源约束下海工装备多项目调度的问题模型,并提出了一种基于模拟退火分层遗传算法的求解方法.该方法首先将遗传算法分为高层和低层,在低层遗传算法中设置多个特性差异较大的子种群,避免单种... 为进一步缩短海工装备项目建造工期,建立了多资源约束下海工装备多项目调度的问题模型,并提出了一种基于模拟退火分层遗传算法的求解方法.该方法首先将遗传算法分为高层和低层,在低层遗传算法中设置多个特性差异较大的子种群,避免单种群进化过程中出现的过早收敛现象;然后在分层遗传算法中融入模拟退火思想,通过对交叉/变异算子及交叉/变异后个体进行模拟退火操作,克服遗传算法局部寻优能力较差的缺陷;针对研究问题的特殊性,算法对种群进行了特殊的初始化及解码操作,在保证种群多样性的同时,避免了非法个体的产生.最后通过具体算例验证了算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 海工装备项目 多项目调度 多资源约束 模拟退火分层遗传算法

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多资源约束下航天多项目调度的启发式算法 被引量：3

6

作者 苏青 杨海成 +1 位作者 敬石开 汪艳兵 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期64-70,77,共8页

为解决当前航天多型号并举研制现状下的资源约束多项目调度问题,首先建立了一个数学模型,然后根据模型的特点提出了一种启发式算法。建立的模型同时考虑多项目的总工期和各个单项目的总工期,提出的算法在考虑活动资源可剥夺以及单个活... 为解决当前航天多型号并举研制现状下的资源约束多项目调度问题,首先建立了一个数学模型,然后根据模型的特点提出了一种启发式算法。建立的模型同时考虑多项目的总工期和各个单项目的总工期,提出的算法在考虑活动资源可剥夺以及单个活动需要多个资源的情况下,能够合理优化多项目的资源分配,缩短多项目的总工期及各项目工期。通过实例验证该方法能够有效地求解多项目调度问题,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 资源约束 多项目调度 启发式算法 资源分配 航天工程管理

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改进柔性资源约束项目调度模型与粒子群算法 被引量：2

7

作者 周辅疆 陈宏文 +2 位作者 王斌 顾赟 吴海 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第1期62-66,共5页

在资源受限项目调度问题中,将可再生资源进一步拓展为具有能力差异的柔性资源,建立考虑能力差异的柔性资源受限的多模式项目调度问题模型,该模型是对传统资源约束项目调度问题(RCPSP)更接近实际的拓展。提出了基于粒子群算法的求解算法... 在资源受限项目调度问题中,将可再生资源进一步拓展为具有能力差异的柔性资源,建立考虑能力差异的柔性资源受限的多模式项目调度问题模型,该模型是对传统资源约束项目调度问题(RCPSP)更接近实际的拓展。提出了基于粒子群算法的求解算法,粒子群算法求解该模型的思路为,利用蒙特卡洛方法根据资源-能力矩阵与活动模式-能力矩阵得到活动模式-资源矩阵,将考虑能力差异的柔性资源受限的多模式项目调度问题转换为常规的多模式项目调度问题,然后利用基于任务序列与模式表示的粒子群算法对该多模式项目调度问题进行求解。用数值实例说明了模型的合理性与算法的有效性。 展开更多

关键词 能力差异 柔性资源 资源受限 多模式 项目调度

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资源约束项目调度鲁棒性研究的现状与展望 被引量：5

8

作者 王勇胜 梁昌勇 《中国科技论坛》 CSSCI 北大核心 2009年第8期95-99,共5页

资源约束项目调度问题是一类经典的运筹学难题,在此基础上发展起来的项目调度鲁棒性研究,最近成为该领域的研究热点。本文以资源约束项目调度鲁棒性的度量方式为主线,对其含义,建模,算法,实验分析等进行了研究综述。并通过分析总结,提... 资源约束项目调度问题是一类经典的运筹学难题,在此基础上发展起来的项目调度鲁棒性研究,最近成为该领域的研究热点。本文以资源约束项目调度鲁棒性的度量方式为主线,对其含义,建模,算法,实验分析等进行了研究综述。并通过分析总结,提出了该问题的进一步研究思路和发展方向。希望对这一新兴问题的学术研究和实践应用起到有益的作用。 展开更多

关键词 资源约束项目调度 鲁棒性 研究 展望

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资源约束下多项目调度的迭代算法 被引量：47

9

作者 寿涌毅 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1095-1099,共5页

项目实施过程中往往涉及到不同项目之间的资源共享与冲突,因此在资源受限的情况下如何调度项目以满足不同项目的资源要求并缩短各项目工期是一个重要的问题.在对该问题进行分析的基础上,建立了资源约束下的多项目调度问题的数学模型,并... 项目实施过程中往往涉及到不同项目之间的资源共享与冲突,因此在资源受限的情况下如何调度项目以满足不同项目的资源要求并缩短各项目工期是一个重要的问题.在对该问题进行分析的基础上,建立了资源约束下的多项目调度问题的数学模型,并在单项目调度迭代算法的基础上进行扩展和改进,设计了多项目调度的迭代算法.该算法结合了串行进度计划生成机制和逆向算法的优点,在保证项目任务紧前关系与资源约束的条件下,能够合理优化多项目的资源分配,从而有效地缩短多项目的总工期.通过具体实例的应用和与其他算法的比较,说明了迭代算法可以得到较好的项目进度计划. 展开更多

关键词 项目调度 资源约束 多项目

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资源约束项目调度问题的粒子群优化算法求解 被引量：6

10

作者 张凯 赵国荣 姜静 《海军航空工程学院学报》 2009年第5期578-582,590,共6页

介绍了应用粒子群优化算法求解资源约束项目调度问题的实现方法。建立了资源约束项目调度问题的数学模型，提出了确定资源约束项目调度问题解空间的办法。采用不同的策略处理前后约束和资源约束。编制了粒子群优化通用程序并对典型项目... 介绍了应用粒子群优化算法求解资源约束项目调度问题的实现方法。建立了资源约束项目调度问题的数学模型，提出了确定资源约束项目调度问题解空间的办法。采用不同的策略处理前后约束和资源约束。编制了粒子群优化通用程序并对典型项目实例进行了优化，优化结果验证粒子群优化算法求解资源约束项目调度问题的有效性。 展开更多

关键词 资源约束项目调度问题 粒子群优化算法 修复策略 抛弃策略

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资源约束下多项目再调度算法 被引量：5

11

作者 李丹 张宏国 《信息技术》 2007年第4期16-18,21,共4页

在项目的执行期间,某个项目的任务由于某些原因导致托期,而使项目不能按照调度计划完成,从而需要对项目进行再调度。针对再调度过程对原项目计划影响最小的目标构建资源约束下多项目再调度的数学模型,并提出了一种启发式算法,最后进行... 在项目的执行期间,某个项目的任务由于某些原因导致托期,而使项目不能按照调度计划完成,从而需要对项目进行再调度。针对再调度过程对原项目计划影响最小的目标构建资源约束下多项目再调度的数学模型,并提出了一种启发式算法,最后进行了有效的验证。 展开更多

关键词 资源约束 项目调度 多项目 再调度

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多模式资源受限项目调度问题的混合遗传算法 被引量：7

12

作者 喻瑛 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期736-740,共5页

多模式资源受限项目调度问题是一种NP难的组合优化问题.提出了与基于关键链的启发式算法相结合的二层混合遗传算法对该问题进行求解.在由上层算法确定的调度顺序下,下层遗传算法结合基于关键链的启发式算法,对系统资源重新优化配置,使... 多模式资源受限项目调度问题是一种NP难的组合优化问题.提出了与基于关键链的启发式算法相结合的二层混合遗传算法对该问题进行求解.在由上层算法确定的调度顺序下,下层遗传算法结合基于关键链的启发式算法,对系统资源重新优化配置,使算法加速向最优解区域收敛,并在下层设计了随迭代代数增加的可变变异概率,以避免早熟收敛.利用标准问题库对算法进行测试,分析问题参数与算法参数对算法结果的影响,发现实验结果的绩效随迭代数的增加而提高,算法耗时随任务数和迭代数的增加而增加.数值测试结果验证了算法的可行性和可靠性. 展开更多

关键词 多模式 资源受限项目调度 二层混合遗传算法 关键链

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基于模拟退火差异演化算法的资源约束项目调度问题研究 被引量：1

13

作者 李高扬 李万庆 《工程管理学报》 2014年第3期109-112,共4页

资源约束项目调度问题是工程管理领域研究的热点之一,但无论是模型构建还是求解均有一定的难度,尤其是模型求解已被证明是NP-hard问题。鉴于此,构建了以工期最短为优化目标的项目调度模型,为便于求解,将模型的显性约束和隐性约束做了适... 资源约束项目调度问题是工程管理领域研究的热点之一,但无论是模型构建还是求解均有一定的难度,尤其是模型求解已被证明是NP-hard问题。鉴于此,构建了以工期最短为优化目标的项目调度模型,为便于求解,将模型的显性约束和隐性约束做了适当处理,并利用差异演化算法较强的记忆能力和全局收敛能力以及模拟退火的局部跳出能力,将模拟退火算法和差异演化算法进行有效结合。通过工程实例,分别采用遗传算法、差异演化算法以及模拟退火差异演化算法进行求解。结果表明,3种算法都可以收敛到最优解,但论文算法具有较大的搜素范围与局部寻优能力,同时求解的稳定性指标明显优于遗传算法和差异演化算法。 展开更多

关键词 资源约束 项目调度 模拟退火 差异演化

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资源约束项目调度中重心启发式方法研究

14

作者 王强 乞建勋 郭新志 《运筹与管理》 CSCD 2008年第5期58-63,共6页

本文目的在于研究一种新的资源约束项目的启发式方法。研究中通过两个平行工序转化为顺序工序的优化问题,提出了工序的重心的概念,并将其引入到资源约束项目调度问题的启发式方法中,提出了一个新的启发式方法——基于重心的启发式方法... 本文目的在于研究一种新的资源约束项目的启发式方法。研究中通过两个平行工序转化为顺序工序的优化问题,提出了工序的重心的概念,并将其引入到资源约束项目调度问题的启发式方法中,提出了一个新的启发式方法——基于重心的启发式方法。在此基础上,本文还对该启发式方法的进行了评价。首先将该方法程序化;然后选取PSPLIB中的问题实例进行计算;最后,在分析计算结果的基础上,对该方法的求解效果和执行效率进行评价。评价结果说明这种新方法求解效果符合实际需要并且计算效率很高。 展开更多

关键词 项目管理 启发式方法 工序重心 资源约束项目调度问题 平行工序顺序优化

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面向资源约束的电动公交车充电调度策略 被引量：4

15

作者 李斌 黄起彬 《交通运输工程与信息学报》 2024年第1期79-94,共16页

为减少公交运营成本、合理制定插入式充电模式下公交总站的电动公交车充电调度方案,本文基于帝国竞争算法提出了一种面向资源约束的公交车充电调度策略(RCO-CSS)。基于电动公交车运营的时空特点和充放电特性,应用多技能资源约束多项目... 为减少公交运营成本、合理制定插入式充电模式下公交总站的电动公交车充电调度方案,本文基于帝国竞争算法提出了一种面向资源约束的公交车充电调度策略(RCO-CSS)。基于电动公交车运营的时空特点和充放电特性,应用多技能资源约束多项目调度问题(MSRC-MPSP)运筹规划思想对电动公交车充电问题进行抽象建模,以车队规模与充电桩数量为主要资源参数,以最小化充电成本和日均设备购置成本为目标,构建资源约束充电调度模型,进而设计一种二阶段演化帝国竞争算法(TSE-ICA)对模型进行求解,输出最佳的充电调度方案及匹配的行车运营计划。采用4个分别包含5、10、20和36条线路的公交运行实例对RCO-CSS进行了性能评估与有效性验证。在实例探讨中,首先运用Taguich法对资源参数进行了敏感性分析,发现资源越宽裕,模型输出的日充电费用越小,但车辆与充放电设备平摊至每日的购置成本越大;其次,将TSE-ICA与其他4种先进的元启发式算法进行实验数值对比,验证了所提算法的寻优性能;最后,通过与无序充电调度策略和常规有序充电调度策略进行比较,证明了RCO-CSS能够更好地降低用电成本、设备购置成本和电池充放电次数。基于MSRC-MPSP和TSE-ICA的RCO-CSS为公交运营商制定充电调度方案和行车运营计划提供了一种可行且敏捷高效的新思路。 展开更多

关键词 智能交通 充电调度策略 多技能资源约束多项目调度问题 电动公交车 帝国竞争算法 行车计划 Taguich法

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一种求解资源约束项目调度问题的改进引力搜索算法

16

作者 刘永利 张晓阳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期126-133,共8页

引力搜索算法虽然具有较强的搜索能力和较快的收敛速度,但是容易陷入局部最优,且求解精度并不尽如人意。针对具有资源和优先关系约束的资源约束项目调度问题,提出一种改进的引力搜索算法(improved gravitational search algorithm, IGSA... 引力搜索算法虽然具有较强的搜索能力和较快的收敛速度,但是容易陷入局部最优,且求解精度并不尽如人意。针对具有资源和优先关系约束的资源约束项目调度问题,提出一种改进的引力搜索算法(improved gravitational search algorithm, IGSA)。该算法将向心力和混沌机制引入引力搜索算法中,一方面通过在不同寻优阶段对参数进行控制,平衡算法中粒子的探索能力与开发能力,防止算法陷入局部最优,提高解的精度和加快收敛速度;另一方面当随机数大于混沌序列的值时,对生成的解决方案执行插入或交换操作,增强算法的多样性。为了评估算法的有效性,在PSPLIB问题实例J30,J60,J90和J120上进行对比实验,结果表明,相较于对比算法,IGSA在求解RCPSP时能更快更准确地得到项目最小完工时间,且能充分利用资源,避免资源浪费。 展开更多

关键词 改进引力搜索算法 混沌机制 资源约束项目调度问题 向心力

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舰艇计划修理资源约束型项目调度优化 被引量：2

17

作者 周世雷 郑映烽 +1 位作者 刘子杨 赵云芳 《四川兵工学报》 CAS 2013年第8期86-89,共4页

针对现在舰艇计划修理在执行修理网络计划时资源在使用中存在需求冲突的问题,结合遗传算法,提出了舰艇计划修理资源约束型项目的调度优化方法。首先采用基于项目优先权的编码方式,结合项目的存储邻接矩阵,完成遗传算法的编码;其次使用... 针对现在舰艇计划修理在执行修理网络计划时资源在使用中存在需求冲突的问题,结合遗传算法,提出了舰艇计划修理资源约束型项目的调度优化方法。首先采用基于项目优先权的编码方式,结合项目的存储邻接矩阵,完成遗传算法的编码;其次使用资源优先抢占模式配置项目资源;最后通过Matlab实现了算法。通过对工程实例的优化得到了合理的修理项目调度计划,避免了资源的需求冲突,为舰艇维修单位制定合理的计划修理进度计划提供了方法参考。 展开更多

关键词 计划修理 遗传算法 项目调度 资源约束

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带有资源柔性约束的max-NPV分布式多项目调度问题 被引量：10

18

作者 刘万琳 张静文 刘婉君 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第8期37-43,共7页

现有的分布式资源约束多项目调度问题研究中,假定全局资源限量在多项目工期内不可突破且多以工期为优化目标。针对此问题,考虑全局资源可从外部获取,以净现值为目标,构建带有全局资源柔性约束的分布式多项目调度问题的整数规划模型并设... 现有的分布式资源约束多项目调度问题研究中,假定全局资源限量在多项目工期内不可突破且多以工期为优化目标。针对此问题,考虑全局资源可从外部获取,以净现值为目标,构建带有全局资源柔性约束的分布式多项目调度问题的整数规划模型并设计有效的求解算法。首先,界定问题并确定项目现金流的计算方法;然后,针对求解问题的NP-hard属性,设计了遗传-模拟退火混合算法(GA_SA)求解此模型。最后,通过多组数值实验,设计不同算法与GA_SA算法进行比较,并分析了关键参数对多项目净现值的影响。结果表明,GA_SA算法具有较好的求解效果;与传统的全局资源刚性约束条件相比,全局资源柔性使用状态可以显著改善分布式多项目的收益绩效。 展开更多

关键词 分布式多项目调度 资源柔性约束 净现值 遗传-模拟退火混合算法

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资源约束型Max-npv项目调度问题的分枝定界算法

19

作者 李小锋 何正文 《西安工程大学学报》 CAS 2009年第1期93-97,共5页

研究资源约束下的Max-npv项目调度问题.首先给出该问题的数学模型,随后基于求解无资源约束Max-npv项目调度问题的快速递归搜索方法,设计资源约束型Max-npv项目调度问题的分枝定界算法。利用算例进行求解分析,验证了分枝定界算法的可行性... 研究资源约束下的Max-npv项目调度问题.首先给出该问题的数学模型,随后基于求解无资源约束Max-npv项目调度问题的快速递归搜索方法,设计资源约束型Max-npv项目调度问题的分枝定界算法。利用算例进行求解分析,验证了分枝定界算法的可行性.计算结果表明,项目收益随折现率的提高而下降,随截止日期的延长而上升. 展开更多

关键词 Max-npv项目调度 资源约束 优化模型 快速递归搜索 分枝定界算法

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资源受限多项目调度的混合遗传算法 被引量：23

20

作者 应瑛 寿涌毅 李敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期23-27,共5页

针对资源受限多项目调度问题,提出了改进后的混合遗传算法.该算法基于串行进度生成机制,结合多项目任务列表与项目优先权设计了新的染色体,所设计的交叉算子与变异算子均能保证所得新个体满足项目紧前关系约束,从而有效提高算法搜索效率... 针对资源受限多项目调度问题,提出了改进后的混合遗传算法.该算法基于串行进度生成机制,结合多项目任务列表与项目优先权设计了新的染色体,所设计的交叉算子与变异算子均能保证所得新个体满足项目紧前关系约束,从而有效提高算法搜索效率.算法充分利用不同启发式算法构造初始种群,有效扩大种群多样性以避免过早收敛.算法采用正向逆向调度技术对调度方案进行优化,进一步提高了调度方案的质量.与其他多项目调度启发式算法相比,该算法能有效分配资源,显著缩短项目平均总工期. 展开更多

关键词 遗传算法 项目调度 资源约束

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