LSO改进CGA解决多目标作业车间调度问题 被引量：5

1

作者 任晓莉 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第3期60-64,共5页

针对传统方法在处理作业车间调度问题时很难将库存容量考虑在内的问题,提出了基于局部搜索算子(LSO)改进交叉遗传算法(CGA)的多目标作业车间调度模型。为了提高所提模型的效率,首先设计一种基于关键路径的交叉遗传算子;然后,设计一种新... 针对传统方法在处理作业车间调度问题时很难将库存容量考虑在内的问题,提出了基于局部搜索算子(LSO)改进交叉遗传算法(CGA)的多目标作业车间调度模型。为了提高所提模型的效率,首先设计一种基于关键路径的交叉遗传算子;然后,设计一种新的局部搜索算子来提高遗传算法的局部搜索能力;最后,基于这两种算子,设计混合遗传算法框架,在考虑调度总完成时间的同时将库存容量作为目标进行优化。所提算法的有效性在FT10、LA01、LA06、LA11、LA21和LA36等基准问题测试中得到验证。仿真结果表明,与较为先进的非劣分层遗传算法(NSGA-II)相比,使用所提算法获得了更好的非支配解,从而更好地解决了多目标作业车间调度问题。 展开更多

关键词 多目标作业车间 调度问题 库存容量 混合遗传算法 交叉遗传算子 局部搜索算子

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多目标柔性作业车间调度算法研究综述 被引量：28

2

作者 彭建刚 刘明周 +1 位作者 张铭鑫 张玺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期3244-3254,共11页

首先,介绍了多目标柔性作业车间调度问题的数学模型和有关定义;其次,总结了相关优化算法理论,汇总了MOFJSP优化算法的研究成果,重点综述了求解多目标优化问题性能优良的计算智能方法和智能搜索算法;最后,指出MOFJSP优化算法若干有待进... 首先,介绍了多目标柔性作业车间调度问题的数学模型和有关定义;其次,总结了相关优化算法理论,汇总了MOFJSP优化算法的研究成果,重点综述了求解多目标优化问题性能优良的计算智能方法和智能搜索算法;最后,指出MOFJSP优化算法若干有待进一步研究的方向和内容,并为下一步研究提出了建议。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间 调度 算法 综述

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基于Pareto优化的离散自由搜索算法求解多目标柔性作业车间调度问题 被引量：13

3

作者 彭建刚 刘明周 +2 位作者 张玺 张铭鑫 葛茂根 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期620-626,共7页

针对多目标柔性作业车间调度问题搜索空间的离散性和求解算法的收敛性,提出一种基于Pareto优化的离散自由搜索算法来求解多目标柔性作业车间调度问题。在建立基于Markov链数学模型的基础上,证明了算法以概率1收敛;引入首达最优解期望时... 针对多目标柔性作业车间调度问题搜索空间的离散性和求解算法的收敛性,提出一种基于Pareto优化的离散自由搜索算法来求解多目标柔性作业车间调度问题。在建立基于Markov链数学模型的基础上,证明了算法以概率1收敛;引入首达最优解期望时间来分析算法收敛速度,并分析了算法时间复杂度。采用基于工序排序和机器分配的个体表达方式,在多目标柔性作业车间离散域,利用自由搜索算法在邻域小步幅精确搜索和在全局空间大步幅勘测进行寻优;通过自由搜索算法自适应赋予个体各异辨别能力和Pareto优化概念来比较个体优劣性,不仅保留优化个体,而且使个体寻优方向沿多目标柔性作业车间调度问题Pareto前沿逼近。通过对搜索过程中产生的伪调度方案进行可行性判定,以确保调度方案可行。采用10×10FJSP和8×8FJSP问题的实例进行寻优测试,验证了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度问题 自由搜索 MARKOV链 PARETO优化

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不确定因素扰动下多目标柔性作业车间鲁棒调度方法 被引量：21

4

作者 顾泽平 杨建军 周勇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期66-74,共9页

为了求解工件到达时间、加工时间、排队规则出错三个不确定因素作用下的多目标柔性作业车间调度优化问题,研究了由遗传算法和离散仿真、层次分析法相混合的混合遗传算法。该问题以最大流程时间短、工序分配均衡、设备平均利用高为优化目... 为了求解工件到达时间、加工时间、排队规则出错三个不确定因素作用下的多目标柔性作业车间调度优化问题,研究了由遗传算法和离散仿真、层次分析法相混合的混合遗传算法。该问题以最大流程时间短、工序分配均衡、设备平均利用高为优化目标,且带有工艺和设备约束条件。首先应用离散仿真法求解各优化目标的鲁棒性指标值,再应用层次分析法计算可行解的适应度,从而达到一致性评价可行解的目的,得到鲁棒性好的近似最优解。通过与应用松弛法的遗传算法进行对比测试实验,证明了由该算法得到的近似最优解具有更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度问题 混合遗传算法 不确定性 鲁棒性

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免疫算法求解多目标柔性作业车间调度研究 被引量：27

5

作者 余建军 孙树栋 郝京辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1643-1650,共8页

研究了多目标柔性作业车间调度问题,优化了设备分派方案。建立了多目标柔性作业车间调度的数学模型。提出了双种群双倍体自适应免疫算法,并用该算法求解某航空制造企业的多目标柔性作业车间调度问题,得到了优化调度方案。仿真结果表明,... 研究了多目标柔性作业车间调度问题,优化了设备分派方案。建立了多目标柔性作业车间调度的数学模型。提出了双种群双倍体自适应免疫算法,并用该算法求解某航空制造企业的多目标柔性作业车间调度问题,得到了优化调度方案。仿真结果表明,双种群双倍体自适应免疫算法是求解多目标柔性作业车间调度问题的有效算法。 展开更多

关键词 双种群 双倍体 自适应 免疫算法 多目标柔性车间作业调度

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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 被引量：6

6

作者 赵博选 高建民 陈琨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期145-151,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度 分层Pareto优化 两阶段Pareto蚁群算法 邻域搜索

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改进量子粒子群求解多目标柔性作业车间调度 被引量：5

7

作者 田娜 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2948-2957,共10页

柔性作业车间调度问题(FJSP),由于其求解的复杂性,仍然是研究者们的研究热点。对基于不同的缩放系数选择策略的量子粒子群算法(QPSO)进行了比较研究,标准测试函数的仿真结果表明,自适应的缩放系数在单峰问题上优于其他选择策略;而余弦... 柔性作业车间调度问题(FJSP),由于其求解的复杂性,仍然是研究者们的研究热点。对基于不同的缩放系数选择策略的量子粒子群算法(QPSO)进行了比较研究,标准测试函数的仿真结果表明,自适应的缩放系数在单峰问题上优于其他选择策略;而余弦递减系数由于帮助粒子避免了陷入早熟而在多峰问题上表现比较好,故将其应用于求解多目标柔性作业车间调度问题(最大完工时间,最大机器工作时间,全部机器工作时间)。4个经典的仿真实例测试结果表明了算法的有效性和相较于其他算法的优越性。 展开更多

关键词 量子粒子群算法 自适应系数 余弦系数 多目标柔性作业车间调度 关键路径

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考虑生产过程能耗的多目标绿色作业车间调度问题研究 被引量：5

8

作者 乔东平 柏文通 +1 位作者 王雅静 文笑雨 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第12期238-244,249,共8页

针对制造车间生产过程中机器不同运行状态下的能耗协同优化问题,构建了考虑生产过程能耗的多目标绿色作业车间调度问题模型。该调度模型考虑到机器启/停能耗、机器预加热能耗、加工能耗、空载能耗、工件运输能耗、低压低频待机能耗以及... 针对制造车间生产过程中机器不同运行状态下的能耗协同优化问题,构建了考虑生产过程能耗的多目标绿色作业车间调度问题模型。该调度模型考虑到机器启/停能耗、机器预加热能耗、加工能耗、空载能耗、工件运输能耗、低压低频待机能耗以及生产辅助能耗对总能耗的影响,根据该模型特点设计了基于邻域排挤机制、改进拥挤距离计算方式和邻域搜索策略的改进NSGA-Ⅱ算法进行求解。最后,通过基准算例和实际工程案例进行测试,结果表明所构建的模型和改进NSGA-Ⅱ算法求解考虑生产过程能耗的多目标绿色作业车间调度问题是切实可行的,能够更加有效地指导实际车间生产。 展开更多

关键词 多目标作业车间调度问题 生产过程能耗 绿色调度 NSGA-Ⅱ算法

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基于动态双种群NSGA2算法的分布式柔性作业车间调度研究 被引量：2

9

作者 汪豪 谢辉 李艳武 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2252-2260,共9页

在分布式柔性作业车间多目标调度问题的求解过程中,存在调度规模大、多个目标难以协调等缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA2),并对分布式柔性作业车间多目标调度问题进行了求解。首先,建立了以完工时间、... 在分布式柔性作业车间多目标调度问题的求解过程中,存在调度规模大、多个目标难以协调等缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA2),并对分布式柔性作业车间多目标调度问题进行了求解。首先,建立了以完工时间、机器负荷、能耗为优化目标的分布式柔性作业车间多目标调度模型;然后,基于帕累托(Pareto)等级特点设计了一种动态双种群搜索策略和种群划分机制,以替代传统的选择操作,并对每个种群采用了不同的搜索策略;针对关键工厂,在第二个种群中设计了局部搜索策略,基于Pareto等级的支配关系设计了Q学习的状态、奖励函数,采用Q学习对双种群的数量比例进行了自适应调整;最后,采用扩展的基准算例对该改进算法的有效性进行了验证,并将其与其他算法进行了对比分析。研究结果表明:采用动态双种群搜索策略改进的NSGA2算法能有效保持种群多样性,且不易陷入局部最优,提高了算法的求解质量。该改进算法与传统NSGA2算法相比,多样性评价指标平均提高了15.34%,收敛性评价指标平均提高了76.37%,证明了该算法在解决分布式柔性作业车间多目标调度问题上的优越性。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 分布式多目标柔性作业车间 车间多目标调度问题求解 帕累托等级 改进非支配排序遗传算法Ⅱ 动态双种群搜索策略 Q学习

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Pareto熵鸡群算法求解多目标柔性作业车间调度问题 被引量：1

10

作者 吴定会 许世鹏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第12期2683-2688,共6页

针对多目标柔性作业车间调度问题,提出基于Pareto熵的鸡群算法.首先,建立了多目标柔性作业车间调度模型,优化目标为最大完工时间、最大机器负荷和所有机器总负荷.其次,将Pareto熵的概念引入鸡群算法,通过计算Pareto前端的熵值和差熵值... 针对多目标柔性作业车间调度问题,提出基于Pareto熵的鸡群算法.首先,建立了多目标柔性作业车间调度模型,优化目标为最大完工时间、最大机器负荷和所有机器总负荷.其次,将Pareto熵的概念引入鸡群算法,通过计算Pareto前端的熵值和差熵值判断目前种群的进化状态,动态调节惯性权重,使得调节过程具有针对性和目的性,同时为了避免算法陷入局部最优,加入基于Pareto熵的精英学习策略作为局部扰动策略,精英学习率步长可根据Pareto差熵和进化状态动态调节,从而形成一个闭环调节的进化过程.最后,对多目标柔性作业车间调度的经典算例进行求解,并与相关算法对比,仿真实验证明所提算法在收敛精度和机器分配均匀度方面具有明显优势. 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度 Pareto熵 鸡群算法 精英学习策略

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基于强化学习的改进NSGA-Ⅱ求解柔性作业车间节能调度问题 被引量：5

11

作者 陆心屹 韩晓龙 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第8期22-35,共14页

针对绿色制造背景下的柔性作业车间调度问题,建立以最小化完工时间、机器负荷及车间能耗为目标的多目标整数规划模型,并提出一种基于强化学习中的Q学习(Q-learning)的改进快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorit... 针对绿色制造背景下的柔性作业车间调度问题,建立以最小化完工时间、机器负荷及车间能耗为目标的多目标整数规划模型,并提出一种基于强化学习中的Q学习(Q-learning)的改进快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)进行求解。首先,采用多启发式算法初始化种群以平衡机器负荷,引入精英库实现双策略混合交叉以提升种群质量。其次,根据种群度量指标构建强化学习状态空间并通过Q-learning训练调整混合交叉比例,保证种群的分布均匀性和多样性,避免算法早熟。最后,通过不同规模的Kacem和Brandimarte基准算例及关于汽车发动机冷却系统零/部件制造的生产实例,对算法性能进行分析评估,验证了模型和算法在求解柔性作业车间调度节能问题的有效性以及在平衡机器负荷和能耗指标上的优越性。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度 能耗优化 改进NSGA-Ⅱ 强化学习 多样性度量指标

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求解多目标job-shop生产调度问题的量子进化算法 被引量：7

12

作者 覃朝勇 刘向 郑建国 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期849-852,共4页

基于量子计算理论和进化理论,提出了用于多目标job-shop优化的量子进化算法(QEA-MOJSP)。QEA-MOJSP采用量子比特来表示工序对加工顺序的优先概率,利用量子叠加和相干机理,通过更新和交叉操作完成进化过程。对所有机器上工序对优先概率... 基于量子计算理论和进化理论,提出了用于多目标job-shop优化的量子进化算法(QEA-MOJSP)。QEA-MOJSP采用量子比特来表示工序对加工顺序的优先概率,利用量子叠加和相干机理,通过更新和交叉操作完成进化过程。对所有机器上工序对优先概率进行观测可得到一个调度方案,修补算子被用于不可行调度方案的修补。设计了局部搜索算子用于开采当代最优个体周围的解空间,以提高算法的收敛速度。实验结果表明,对于测试算例,QEA-MOJSP的解接近Pareto最优解集前沿,并具有很好的多样性。 展开更多

关键词 多目标作业车间调度 量子进化算法 局域搜索

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基于DQN的改进NSGA-Ⅱ求解多目标柔性作业车间调度问题

13

作者 郑国梁 张朝阳 +1 位作者 吉卫喜 于俊杰 《现代制造工程》 2025年第9期1-11,共11页

提出了一种基于深度Q网络(Deep Q-Network,DQN)改进的非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ),以解决以最小化最大完工时间和最小化能源消耗为目标的多目标柔性作业车间调度问题(Multi-Objective Flexi... 提出了一种基于深度Q网络(Deep Q-Network,DQN)改进的非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ),以解决以最小化最大完工时间和最小化能源消耗为目标的多目标柔性作业车间调度问题(Multi-Objective Flexible Job shop Scheduling Problem,MO-FJSP)。通过在DQN算法中定义马尔可夫决策过程和奖励函数,考虑选定设备对完工时间和能源消耗的局部及全局影响,提高了NSGA-Ⅱ初始种群的质量。改进的NSGA-Ⅱ通过精英保留策略确保运行过程中的种群多样性,并保留了进化过程中优质的个体。将DQN算法生成的初始解与贪婪算法生成的初始解进行对比,验证了DQN算法在生成初始解方面的有效性。此外,将基于DQN算法的改进NSGA-Ⅱ与其他启发式算法在标准案例和仿真案例上进行对比,证明了其在解决MO-FJSP方面的有效性。 展开更多

关键词 深度Q网络算法 多目标柔性作业车间调度问题 奖励函数 非支配排序遗传算法

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基于故障处理算法的动态多目标FJSP研究 被引量：4

14

作者 潘颖 高天一 +1 位作者 薛冬娟 谢忠东 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第4期150-153,共4页

针对柔性作业车间调度(FJSP)过程的多目标、动态和信息不确定等特征,文章提出了一种实时调整的FJSP动态调度方法。首先,建立了FJSP动态仿真求解模型,该模型受自适应控制启发,并结合鲁棒调度和预见调度,求解效果稳定而高效;同时,该模型... 针对柔性作业车间调度(FJSP)过程的多目标、动态和信息不确定等特征,文章提出了一种实时调整的FJSP动态调度方法。首先,建立了FJSP动态仿真求解模型,该模型受自适应控制启发,并结合鲁棒调度和预见调度,求解效果稳定而高效;同时,该模型中设置了基于自适应遗传算法的仿真求解器,并通过故障处理算法实现预见功能。最后,通过一企业实例验证了文中所提算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度 动态调度 仿真求解模型 故障处理算法

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多策略候鸟优化算法的多目标FJSP研究 被引量：5

15

作者 杜凌浩 向凤红 杨立炜 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期1346-1356,共11页

针对以最大完工时间、瓶颈机器负荷、总机器负荷最小为优化目标的多目标柔性作业车间调度问题(flexible job-shop scheduling problem,FJSP),提出一种基于新型拥挤度的多策略候鸟优化算法。首先,结合FJSP的特点,采用两段式编码;其次,针... 针对以最大完工时间、瓶颈机器负荷、总机器负荷最小为优化目标的多目标柔性作业车间调度问题(flexible job-shop scheduling problem,FJSP),提出一种基于新型拥挤度的多策略候鸟优化算法。首先,结合FJSP的特点,采用两段式编码;其次,针对编码方式构造多种邻域结构,并设计联合邻域搜索策略,有效扩大解空间的搜索范围;再次,引入一种新的拥挤度计算方式,解决同一支配等级下的非支配解在拥挤距离相等时无法判断位置关系的问题;最后,考虑到候鸟优化算法容易陷入局部最优,提出多源种间交叉策略和基于外部存档的重置机制。多组基准算例和生产实例的仿真结果表明,所提算法在求解多目标FJSP方面优于对比算法,有一定的优越性和实用性。 展开更多

关键词 多目标柔性作业车间调度 新型拥挤度 候鸟优化算法 多源种间交叉策略

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