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深度强化学习求解动态柔性作业车间调度问题 被引量:1
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作者 杨丹 舒先涛 +3 位作者 余震 鲁光涛 纪松霖 王家兵 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期10-16,共7页
随着智慧车间等智能制造技术的不断发展,人工智能算法在解决车间调度问题上的研究备受关注,其中车间运行过程中的动态事件是影响调度效果的一个重要扰动因素,为此提出一种采用深度强化学习方法来解决含有工件随机抵达的动态柔性作业车... 随着智慧车间等智能制造技术的不断发展,人工智能算法在解决车间调度问题上的研究备受关注,其中车间运行过程中的动态事件是影响调度效果的一个重要扰动因素,为此提出一种采用深度强化学习方法来解决含有工件随机抵达的动态柔性作业车间调度问题。首先以最小化总延迟为目标建立动态柔性作业车间的数学模型,然后提取8个车间状态特征,建立6个复合型调度规则,采用ε-greedy动作选择策略并对奖励函数进行设计,最后利用先进的D3QN算法进行求解并在不同规模车间算例上进行了有效性验证。结果表明,提出的D3QN算法能非常有效地解决含有工件随机抵达的动态柔性作业车间调度问题,在所有车间算例中的求优胜率为58.3%,相较于传统的DQN和DDQN算法车间延迟分别降低了11.0%和15.4%,进一步提升车间的生产制造效率。 展开更多
关键词 深度强化学习 D3QN算法 工件随机抵达 柔性作业车间调度 动态调度
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带有充电约束的多AGV柔性作业车间调度 被引量:1
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作者 李晓辉 资湖海 +3 位作者 徐坷鑫 牛樱清 赵毅 董媛 《计算机工程》 北大核心 2025年第4期314-326,共13页
在制造单元不再唯一且加工时间不确定的柔性作业车间调度中,多自动导向小车(AGV)发挥着重要作用。然而当AGV执行任务时间过长、消耗电量较多时,充电事件成为必须考虑的因素。该研究旨在解决考虑电池约束条件下的多AGV的柔性车间作业调... 在制造单元不再唯一且加工时间不确定的柔性作业车间调度中,多自动导向小车(AGV)发挥着重要作用。然而当AGV执行任务时间过长、消耗电量较多时,充电事件成为必须考虑的因素。该研究旨在解决考虑电池约束条件下的多AGV的柔性车间作业调度问题。综合考虑制造单元加工时间、AGV小车搬运时间以及AGV小车充电情况等约束条件,以优化最大完工时间为目标。针对此问题建立数学模型,将文化基因算法和自适应变邻域搜索算法相结合提出一种混合文化基因算法。该算法采用文化基因算法作为框架,并引入基于析取图的关键路径方法,以解决制造单元和AGV小车滞空率高的问题。同时,为了提高算法的寻优能力,避免陷入局部最优解,利用自适应变邻域搜索对当前迭代中的最优解进行改进。针对模型特点,设计多种打破重组的邻域结构,以实现算法求解最优值的目标。仿真实验结果表明,该算法具有寻找最优解的能力且整体性能优于所对比的算法,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 自动导向小车 充电 基因算法 自适应变邻域搜索算法
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基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究 被引量:1
3
作者 王婷 于颖 赵曜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期219-225,231,共8页
降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling pro... 降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem,GFJSP),提出了一种改进的多目标基因表达式编程(multi-objective gene expression programming,MOGEP)算法,并建立起以最大完工时间和总能耗为优化目标的数学模型。针对GFJSP的特点和MOGEP算法的求解方式,设计了用于车间调度问题的个体评价机制;针对算法特殊的基因构造形式,设计了基于K-表达式的变异操作和重组操作;提出了基于个体的自适应遗传算子,能够动态地调整遗传操作的概率;在MOGEP框架中融入了具有5层邻域结构的禁忌搜索策略,避免算法过早陷入局部最优。通过仿真对比实验证明,改进MOGEP算法在兼顾解的分布性的同时增强了全局收敛能力,具有更高的探索效率;且其生成的调度规则能够有效优化完工时间和生产能耗,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 绿色柔性作业车间调度 多目标基因表达式编程 个体评价机制 自适应遗传算子 禁忌搜索策略
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改进候鸟算法求解可重入混流车间批量流调度
4
作者 罗亚波 喻少龙 +1 位作者 张峰 李存荣 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期1598-1607,共10页
鉴于阵列车间手工排产难以适应复杂多变的生产需求,构建可重入混合流水车间批量流调度问题(RHFSP-LS)模型,提出改进多目标候鸟优化算法进行求解.设计基于非支配排序、加权总和与外部档案集的多目标候鸟优化算法.利用Logistic混沌映射和... 鉴于阵列车间手工排产难以适应复杂多变的生产需求,构建可重入混合流水车间批量流调度问题(RHFSP-LS)模型,提出改进多目标候鸟优化算法进行求解.设计基于非支配排序、加权总和与外部档案集的多目标候鸟优化算法.利用Logistic混沌映射和NEH算法,提高了初始种群的质量.提出“子批优先”+“批次优先”的解码策略,提升了算法对于特殊问题的求解能力.提出基于个体年龄的邻域搜索,优化了种群的邻域搜索方向.提出结合外部档案集的逃逸机制,提升了算法的全局搜索能力.通过实验验证了所提策略及算法在解决RHFSP-LS上的有效性与优越性,保证了整体生产周期与各工艺批次交货期限的有效平衡. 展开更多
关键词 可重入混合车间 批量 候鸟优化算法 多目标优化 生产调度
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考虑峰值功率受限约束的柔性作业车间调度研究
5
作者 李益兵 曹岩 +3 位作者 郭钧 王磊 李西兴 孙利波 《中国机械工程》 北大核心 2025年第2期280-293,共14页
针对车间峰值功率受限约束下的柔性作业车间调度面临的作业周期增加、机器负荷增大的问题,建立以最小化最大完工时间和最小化机器最大负载为优化目标、考虑车间峰值功率约束的柔性作业车间调度问题(PPCFJSP)模型。为更好地调度决策,首... 针对车间峰值功率受限约束下的柔性作业车间调度面临的作业周期增加、机器负荷增大的问题,建立以最小化最大完工时间和最小化机器最大负载为优化目标、考虑车间峰值功率约束的柔性作业车间调度问题(PPCFJSP)模型。为更好地调度决策,首先将该问题转化为马尔可夫决策过程,基于此设计了一个结合离线训练与在线调度的用于求解PPCFJSP的调度框架。然后设计了一种基于优先级经验重放的双重决斗深度Q网络(D3QNPER)算法,并设计了一种引入噪声的ε-贪婪递减策略,提高了算法收敛速度,进一步提高了求解能力和求解结果的稳定性。最后开展实验与算法对比研究,验证了模型和算法的有效性。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 马尔可夫决策过程 深度强化学习 峰值功率受限
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带AGV数量约束的柔性作业车间调度问题研究
6
作者 廖雪超 向桂宏 +2 位作者 阮兵 田芮利 钟实 《现代制造工程》 北大核心 2025年第6期11-21,共11页
在实际工业生产过程中,由于自动导引车(Automated Guided Vehicles,AGVs)资源有限,因此在柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem,FJSP)中考虑有限AGV数量约束(FJSP-AGV)的集成问题有重要的研究价值。传统的进化算... 在实际工业生产过程中,由于自动导引车(Automated Guided Vehicles,AGVs)资源有限,因此在柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem,FJSP)中考虑有限AGV数量约束(FJSP-AGV)的集成问题有重要的研究价值。传统的进化算法容易陷入局部最优,不适用于求解此类复杂程度较高的调度问题。针对以上难点,首先对FJSP-AGV集成问题建立数学模型;然后提出了基于启发式规则引导的改进遗传算法,算法针对不同编码段采用多种交叉、变异方式进化种群,同时在进化过程中作参数自适应调整,并通过启发式规则引导变异进行局部搜索,提高算法跳出局部最优的能力,从而实现系统最大完工时间的最小化。通过在两组中小规模数据集上与其他先进算法的对比分析可知,所提算法的整体求解效果最优。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 自动导引车 车辆调度 遗传算法 启发式规则
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基于图神经网络和强化学习的柔性作业车间调度算法
7
作者 王亮 顾益铭 刘世亮 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期101-109,共9页
针对不同规模的柔性作业车间调度问题,提出一种基于图神经网络的深度强化学习算法(GRL)。该算法采用3个异构析取子图来表征车间状态,并利用图神经网络提取车间特征,构建相应的马尔可夫决策过程,使用模仿学习与强化学习相结合的联合训练... 针对不同规模的柔性作业车间调度问题,提出一种基于图神经网络的深度强化学习算法(GRL)。该算法采用3个异构析取子图来表征车间状态,并利用图神经网络提取车间特征,构建相应的马尔可夫决策过程,使用模仿学习与强化学习相结合的联合训练策略来更新神经网络参数。实验结果表明,所提GRL算法在不同规模订单、工序复杂程度和机器选择柔性下表现出较低的最长完工时间和较小的案例参数敏感性。将小规则案例下训练的网络泛化至大规模案例,体现相对优先调度规则较好且稳定的求解质量。研究成果为项目式教学提供典型的人工智能应用案例。 展开更多
关键词 强化学习 图神经网络 模仿学习 柔性作业车间调度
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基于混合Jaya算法的多时间约束柔性作业车间节能调度
8
作者 王玉芳 华晓麟 +2 位作者 章殿清 姚彬彬 陈凡 《控制工程》 北大核心 2025年第6期1074-1085,共12页
考虑不同工件生产采用多种模具及工件在机器间的运转需求,将工件的运输时间和模具的设置时间纳入到柔性作业车间调度模型中,建立以最小化最大完工时间和能耗为目标的多时间约束柔性作业车间节能调度模型,并提出一种混合Jaya算法求解该... 考虑不同工件生产采用多种模具及工件在机器间的运转需求,将工件的运输时间和模具的设置时间纳入到柔性作业车间调度模型中,建立以最小化最大完工时间和能耗为目标的多时间约束柔性作业车间节能调度模型,并提出一种混合Jaya算法求解该问题。首先,为提升算法的进化起点,设计一种混合初始化策略,提高初始种群质量,加快算法的收敛速度;其次,通过Jaya优化策略遍历所有非最优个体,提高算法的全局搜索能力;之后,为了挖掘种群中更优质的解,设计3种基于个体特征的局部搜索策略,结合不同的个体特征进行有针对性的搜索,提升算法的局部寻优能力。最后,通过标准算例对改进策略进行消融实验,验证改进策略的性能。通过测试算例和生产实例,对比其他文献算法,验证了混合Jaya算法的有效性。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度问题 多时间约束 多目标优化 混合Jaya算法
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考虑有限AGV运输资源的柔性作业车间调度研究
9
作者 张国辉 蔡翌豪 +2 位作者 李志霄 郭胜会 张海军 《中国机械工程》 北大核心 2025年第8期1811-1823,共13页
针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型... 针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型构建三段式编码方案,设计三种初始化规则提高初始种群的质量和多样性。结合关键路径,提出一种改进的变邻域搜索以增强算法的局部搜索能力。实验部分采用多种评价指标与其他算法进行对比,实验结果表明:在不同规模标准测试算例和航空企业实际生产案例下,所提算法均能有效求解有限AGV运输资源的集成调度问题。同时分析不同AGV数量下集成调度模型的有效性,得出柔性作业车间中AGV数量符合边际效应递减规律的结论,为实际制造车间配置AGV提供了参考。 展开更多
关键词 有限运输资源 改进的非支配排序遗传算法 柔性作业车间调度问题 自动导引车
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双种群混合白鲸算法求解多目标柔性作业车间调度问题
10
作者 孟冠军 王同轩 +1 位作者 黄江涛 张威 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期189-195,共7页
针对考虑负载均衡的多目标柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间、最小化关键机器负荷和最小化机器总负荷为目标,提出一种双种群混合白鲸优化算法。首先,设计基于Tent混沌映射的种群初始化机制,提高初始化种群质量,应对复杂的多... 针对考虑负载均衡的多目标柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间、最小化关键机器负荷和最小化机器总负荷为目标,提出一种双种群混合白鲸优化算法。首先,设计基于Tent混沌映射的种群初始化机制,提高初始化种群质量,应对复杂的多目标优化问题;其次,引入快速非支配和V主导双规则机制筛选种群,提高个体多样性;然后,结合混合变邻域搜索,建立基于Pareto优化的外部存档方法,旨在获得优质解方案;最后,通过与其他算法对比,对Brandimarte算例进行仿真分析,验证该算法在求解多目标柔性作业车间调度问题时的有效性。 展开更多
关键词 多目标 柔性作业车间调度 白鲸优化算法 Tent混沌映射 混合变邻域搜索
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基于改进蛇优化算法的柔性作业车间调度研究
11
作者 朱敏 王岩 +1 位作者 卞京 卢宇涵 《现代制造工程》 北大核心 2025年第9期12-19,共8页
针对柔性作业车间调度问题(Flexible Job shop Scheduling Problem,FJSP),以优化最大完工时间为目标,提出了一种改进蛇优化(Improved Snake Optimization,ISO)算法。该算法对蛇优化算法进行研究,使用两段式编码替代原算法的实数编码,使... 针对柔性作业车间调度问题(Flexible Job shop Scheduling Problem,FJSP),以优化最大完工时间为目标,提出了一种改进蛇优化(Improved Snake Optimization,ISO)算法。该算法对蛇优化算法进行研究,使用两段式编码替代原算法的实数编码,使得改进后的蛇优化算法可以在离散空间中对蛇个体的位置进行更新。此外,针对原算法中初始种群质量较低的问题,采用GLR策略平衡机器加工负荷,以提高算法的初始化质量。并针对原算法中蛇个体的位置变化与交互机制,在保留原有蛇群演化的基础上使用2个操作算子对其进行重新设计。最后,使用正交实验分析算法参数,并对车间的15个基准算例和1个案例进行仿真和对比,验证了所提算法求解该问题的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 离散优化问题 改进蛇优化算法
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多因素柔性作业车间绿色调度的改进进化算法
12
作者 王建华 吴传宇 许莉萍 《计算机应用》 北大核心 2025年第6期1954-1962,共9页
针对考虑设置与运输时间约束且机器加工速度可变的多因素柔性作业车间绿色调度问题(MFJGSP-STVS),构建以完工时间与能源消耗为优化目标的数学模型,并提出一种改进的多目标进化算法(EMoEA)求解该问题。该算法采用三层整数编码方式,在解... 针对考虑设置与运输时间约束且机器加工速度可变的多因素柔性作业车间绿色调度问题(MFJGSP-STVS),构建以完工时间与能源消耗为优化目标的数学模型,并提出一种改进的多目标进化算法(EMoEA)求解该问题。该算法采用三层整数编码方式,在解码中使用机器空闲时间优先(MIP)规则和开关机策略(TOF)优化目标,利用全局搜索(GS)等启发式规则生成初始种群;为了加快算法收敛,基于非支配分层思想设计一种聚类交叉方式;为防止算法过早收敛而陷入局部最优,采用衍生策略扩散非支配解集,通过基于关键路径的自适应局部搜索策略进一步强化算法探索解空间的能力。仿真实验结果表明,与原始的多目标进化算法相比,EMoEA中的每个设计都有更优的超体积(HV)与逆世代距离(IGD)指标;与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和混合Jaya(HJaya)算法相比,EMoEA在HV与IGD这2个指标上占据优势,且收敛较快,在大多数实例中都获得最优的目标值。可见,EMoEA性能更好,能有效地解决MFJGSP-STVS,为企业提供高质量的调度方案。 展开更多
关键词 设置与运输时间 机器可变加工速度 柔性作业车间绿色调度 聚类交叉 衍生策略 自适应局部搜索
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基于改进双档案多目标进化算法的柔性作业车间批量流混排调度 被引量:1
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作者 黄洋鹏 李玲玲 李丽 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期1669-1678,共10页
针对柔性作业车间批量流调度问题,基于快速换模技术,考虑可变子批划分柔性、子批混排加工柔性、自动换模柔性和物料运输柔性,建立以最小化完工时间和加工子批总数为目标的混排调度优化模型,并提出一种改进双档案多目标进化算法以优化目... 针对柔性作业车间批量流调度问题,基于快速换模技术,考虑可变子批划分柔性、子批混排加工柔性、自动换模柔性和物料运输柔性,建立以最小化完工时间和加工子批总数为目标的混排调度优化模型,并提出一种改进双档案多目标进化算法以优化目标函数。基于进化算法框架,设计了基于超体积指标和基于改进帕累托支配的双档案筛选机制,以平衡种群的收敛性和多样性;针对批量流混排调度问题特征,在解码阶段提出正/逆解码和子批拆分左移策略,在邻域探索和全局搜索阶段分别设计子批划分和混排调度的自适应进化算子,以提高算法的全局搜索与局部搜索能力。基于不同规模算例,测试了提出算法与经典多目标算法的性能。实验结果表明,该算法在收敛性与多样性上具有明显优势。 展开更多
关键词 作业车间 批量调度 快速换模 多目标进化算法 解码策略
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基于深度强化学习的离散状态转移算法求解柔性作业车间调度问题 被引量:1
14
作者 朱家政 王聪 +2 位作者 李新凯 董颖超 张宏立 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1385-1394,共10页
柔性作业车间调度问题(FJSP)作为一种在实际生活中应用广泛的调度问题,对其智能算法具有重要价值。为了解决FJSP,以最小化最大完工时间为优化目标,提出了一种基于近端策略优化的离散状态转移算法(DSTA-PPO)。DSTA-PPO具有3个特点:考虑到... 柔性作业车间调度问题(FJSP)作为一种在实际生活中应用广泛的调度问题,对其智能算法具有重要价值。为了解决FJSP,以最小化最大完工时间为优化目标,提出了一种基于近端策略优化的离散状态转移算法(DSTA-PPO)。DSTA-PPO具有3个特点:考虑到FJSP需要同时对工序排序、机器分配同时进行调度安排,结合工序编码和机器编码,设计了一种能够充分表达当前调度问题的状态特征;针对工序排序、机器分配设计了多种基于关键路径的搜索操作;通过强化学习的训练,能够有效地引导智能体选择正确的搜索操作优化当前的调度序列。通过基于不同数据集的仿真实验,验证了算法各环节的有效性,同时在相同算例上以最小化最大完工时间为对比指标与现有算法进行了比较,对比结果表明了所提算法能够在多数算例上以更短的完工时间对算例完成求解,有效地求解了柔性作业车间调度问题。 展开更多
关键词 深度学习 强化学习 离散状态转移算法 近端策略优化算法 柔性作业车间调度
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基于图神经网络的柔性作业车间两阶段调度研究 被引量:1
15
作者 魏琦 李艳武 +1 位作者 谢辉 牛晓伟 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第11期342-350,共9页
针对柔性作业车间调度问题,以完工时间最小化和总能耗为目标,提出了一种基于图神经网络和深度强化学习的集成算法框架。分析了柔性作业车间调度问题特点,引入析取图将问题转化为序列决策问题,并将其建模为马尔可夫决策过程。基于注意力... 针对柔性作业车间调度问题,以完工时间最小化和总能耗为目标,提出了一种基于图神经网络和深度强化学习的集成算法框架。分析了柔性作业车间调度问题特点,引入析取图将问题转化为序列决策问题,并将其建模为马尔可夫决策过程。基于注意力机制,设计了一种两阶段调度策略;该策略在训练过程中删除了冗余的调度状态,提高了计算效率。针对两阶段调度策略设计了一种基于近端策略优化算法的2S-PPO算法进行训练,以快速响应工序选择和机器分配的联合调度策略。通过标准FJSP算例和带能耗的FJSP算例实验证明,提出的算法相较于传统的优先级调度规则和其他深度强化学习算法,具有较好的学习性能和泛化性能。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度问题(FJSP) 图神经网络 深度强化学习 注意力机制
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基于麻雀搜索算法的柔性作业车间不一致分批调度问题研究 被引量:2
16
作者 陈子研 黎增灿 管在林 《现代制造工程》 北大核心 2025年第4期11-24,共14页
针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间不一致分批调度问题(Flexible Job shop Batch Scheduling Problem with Variable Sublots, FJBSP-VS),提出了一种结合禁忌搜索的改进麻雀搜索算法(Tabu Search-Sparrow Search Algorithm,... 针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间不一致分批调度问题(Flexible Job shop Batch Scheduling Problem with Variable Sublots, FJBSP-VS),提出了一种结合禁忌搜索的改进麻雀搜索算法(Tabu Search-Sparrow Search Algorithm, TS-SSA),对工件分批、机器选择与子批排序进行集成优化。首先,设计了一种用于表示工件分批、机器选择信息与子批排序信息的双层编码方式与一种结合无延迟调度的解码方式,该解码方式可有效提高机器利用率;在保留发现者-加入者结构的基础上对麻雀搜索算法进行离散化改进,通过引入交叉算子使其可以用于离散问题的求解;其次,改进加入者所选择的靠近对象,增强算法全局搜索能力;再次,将禁忌搜索与改进麻雀搜索算法相结合,增强算法的局部搜索能力;最后,使用27个已有公开算例进行试验,验证了TS-SSA的有效性和优越性。 展开更多
关键词 柔性作业车间 分批调度 麻雀搜索算法 禁忌搜索
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面向部分工序无序加工的柔性作业车间批量调度方法 被引量:1
17
作者 柳宁 华天标 +1 位作者 王高 陈法明 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期51-63,共13页
实际的车间调度问题往往具有更高的复杂度,调度算法需要考虑更多的约束条件,因此增加了问题的求解难度。为解决柔性作业车间批量调度场景中不同批次、不同工序之间可以无序加工的难题,进而突破现有车间机器使用率低、同类型机器负载不... 实际的车间调度问题往往具有更高的复杂度,调度算法需要考虑更多的约束条件,因此增加了问题的求解难度。为解决柔性作业车间批量调度场景中不同批次、不同工序之间可以无序加工的难题,进而突破现有车间机器使用率低、同类型机器负载不均衡的难点,文中构建了一种面向部分工序无序加工的柔性作业车间等量分批调度模型。首先,基于广泛使用的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),提出了一种融合批次、批量和工序排序信息的两段编码结构,采用优先级规则方法获得初始种群,并以最小化完工时间、机器负载均衡率、机器总负荷为优化目标,采用贪心算法求解模型最优值,进而动态构建不同批次的加工路径;然后,对优化目标函数进行排序,再逐步加入非支配排序过程,以解决多个优化目标函数之间难以同时优化的问题,提高求解效率;最后,以某印刷包装企业的木制品加工车间为例,面向现场作业信息,采用仿真手段实现调度过程。结果表明,与优先级调度规则相比,文中所提方法的完工时间平均缩短了6.6%、机器负载均衡方差平均减小了10.7%,文中所提方法的机器负载均衡方差比遗传算法平均减小了53.3%,从而验证了文中方法的可行性,且该方法可以满足印刷包装企业柔性作业车间的高性能调度需求。 展开更多
关键词 工序无序加工 批量划分 柔性作业车间 多目标优化 NSGA-Ⅱ
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多种群混合进化算法求解带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题
18
作者 陈三燕 王学武 +1 位作者 王烨 顾幸生 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-241,共14页
针对以最小化最大完工时间、总流经时间、机器等待时间以及总加权提前时间和延迟时间为优化目标的带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题,提出了一种多种群混合进化算法(Multi-Population Hybrid Evolutionary Algorithm,MP... 针对以最小化最大完工时间、总流经时间、机器等待时间以及总加权提前时间和延迟时间为优化目标的带工序跳跃的分布式异构批量流混合流水车间调度问题,提出了一种多种群混合进化算法(Multi-Population Hybrid Evolutionary Algorithm,MPHEA)。首先,给出每个优化目标的计算方式,并制定合适的编码方案。其次,设计了总种群与4个子种群之间的并行协同进化策略。在对总种群执行混合交叉算子和变异操作后,依据快速非支配排序和拥挤距离更新种群,从而确保总种群的多样性和优质解的保留。同时,从总种群中提取出部分解,形成了4个子种群,每个子种群专注于优化一个特定目标。总种群与子种群并行进化的方式使得子种群在各自方向上进化时能够避免过分偏重于某一个目标,从而实现多个目标的均衡优化。考虑到工序跳跃的操作对调度问题的影响,采用了相应的工序跳跃启发式规则。最后,通过仿真实验验证了MPHEA解决该调度问题的有效性和优越性。 展开更多
关键词 工序跳跃 分布式车间调度 批量 异构工厂 高维多目标优化
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基于改进灰狼优化算法的柔性作业车间调度
19
作者 夏兴华 金佳呈 +1 位作者 洪铁懿 韩忠华 《控制工程》 北大核心 2025年第10期1857-1864,共8页
为了更好地求解柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为目标建立该问题的数学模型,并对灰狼优化算法进行了改进。首先,提出了新的个体位置更新公式,减少头狼对灰狼种群的引导性;其次,因线性收敛因子不能充分开发灰狼优化算法的性... 为了更好地求解柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为目标建立该问题的数学模型,并对灰狼优化算法进行了改进。首先,提出了新的个体位置更新公式,减少头狼对灰狼种群的引导性;其次,因线性收敛因子不能充分开发灰狼优化算法的性能,引入非线性收敛因子提高其前期全局探索能力和后期局部开发能力;再次,为了解决灰狼算法中最优个体引导性过强的问题,提出了两种邻域探索策略,使部分个体可以进行自我探索,关键个体可以进行机器变异,以减少完工时间;最后,提出了结合汉明(Hamming)距离的精英解更新机制。实验结果表明,所提改进策略均是有效的,改进后的灰狼优化算法可以更好地求解柔性作业车间调度问题,提高车间的生产效率。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度 非线性收敛因子 灰狼优化算法 邻域探索 Hamming更新策略
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面向航空结构件的双资源约束批量流调度
20
作者 王玉芳 华晓麟 +2 位作者 曾亚志 陈凡 姚彬彬 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3338-3353,共16页
针对航空结构件批量调度问题,考虑双资源约束和批量生产特性,以最大完工时间、瓶颈机器负载为目标,建立双资源批量流柔性作业车间调度模型,并提出了一种基于子批划分的混合灰狼优化算法进行求解。设计一种种群引导策略,强化种群进化效... 针对航空结构件批量调度问题,考虑双资源约束和批量生产特性,以最大完工时间、瓶颈机器负载为目标,建立双资源批量流柔性作业车间调度模型,并提出了一种基于子批划分的混合灰狼优化算法进行求解。设计一种种群引导策略,强化种群进化效率和算法的收敛性能;提出基于子批划分的搜索策略,采取不同算子扩大算法的搜索范围,提高算法的全局搜索能力;设计基于关键任务的局部搜索策略,增强算法的局部搜索能力。通过扩展标准算例验证了改进策略和算法性能的有效性及优越性。通过航空结构件生产实例验证算法求解双资源约束批量流柔性作业车间调度问题的显著优势。 展开更多
关键词 航空结构件 双资源约束 批量流柔性作业车间调度 多目标优化 灰狼算法
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