基于混合离散状态转移算法的多目标节能无等待流水车间调度

1

作者 王聪 余佳英 张宏立 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2345-2358,共14页

针对以完工时间和总能耗为目标的节能无等待流水车间调度问题(energy-efficient no-wait flow shop scheduling problem,EENWFSP),设计一种混合离散状态转移算法(hybrid discrete state transition algorithm,HDSTA)进行求解。根据问题... 针对以完工时间和总能耗为目标的节能无等待流水车间调度问题(energy-efficient no-wait flow shop scheduling problem,EENWFSP),设计一种混合离散状态转移算法(hybrid discrete state transition algorithm,HDSTA)进行求解。根据问题特性设计工序和速度矩阵的编码方式,采用启发式算法获得优质的初始解。根据EENWFSP性质,对4个离散操作算子进行任务分配,将嵌入二次状态转移的交换、移动、对称算子用于工序优化,替换算子用于机器速度优化,并在替换算子中嵌入基于关键路径的速度替换策略。设计了一种改进的破坏重构操作,用于进一步提高Pareto解的质量。通过与4种算法在测试实例上的实验结果分析,表明HDSTA在解决EENWFSP时具有较强优势。 展开更多

关键词 无等待流水车间 节能调度 状态转移算法 总能量消耗 最大完工时间 多目标优化

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无等待流水车间调度问题的优化 被引量：22

2

作者 潘全科 赵保华 屈玉贵 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1147-1154,共8页

文中研究了以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题.首先,结合问题特征,提出了一种复杂度为O(n)的快速生产周期算法.其次,研究了两种插入邻域结构:基本插入邻域和多重插入邻域,并提出了快速基本插入邻域算法和最大多重插入移动算法.... 文中研究了以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题.首先,结合问题特征,提出了一种复杂度为O(n)的快速生产周期算法.其次,研究了两种插入邻域结构:基本插入邻域和多重插入邻域,并提出了快速基本插入邻域算法和最大多重插入移动算法.在此基础上,将离散粒子群算法与上述两种邻域搜索算法相结合,得到了离散粒子群优化调度算法.第三,根据问题生产周期的不规则性,给出了一种通过延长工序加工时间进一步改进调度方案的方法.最后,仿真实验表明了所得算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 无等待流水车间 生产周期 粒子群算法 邻域搜索算法 不规则性

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解决无等待流水车间调度问题的离散粒子群优化算法 被引量：18

3

作者 潘全科 王文宏 朱剑英 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1127-1130,1136,共5页

针对以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化算法。研究了无等待流水车间调度问题的快速邻域搜索技术,并将其分别用于加强粒子、个体极值或全体极值的邻域探索能力,得到了三种改进的离散粒子群优化算法。... 针对以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化算法。研究了无等待流水车间调度问题的快速邻域搜索技术,并将其分别用于加强粒子、个体极值或全体极值的邻域探索能力,得到了三种改进的离散粒子群优化算法。基于典型算例的试验,表明了上述算法的有效性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度问题 粒子群优化算法 邻域搜索 生产周期

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一类解决无等待流水车间调度问题的蚁群算法 被引量：11

4

作者 潘全科 赵保华 +1 位作者 屈玉贵 毕于慧 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1801-1804,1815,共5页

针对以最大完成时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种蚁群算法。首先,基于复杂度为O(n)的最大完成时间算法简化了适应值的计算;其次,基于当前最优解和轨迹密度的新解构造方法提高了求解质量;第三,基于快速插入邻域算法的多重... 针对以最大完成时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种蚁群算法。首先,基于复杂度为O(n)的最大完成时间算法简化了适应值的计算;其次,基于当前最优解和轨迹密度的新解构造方法提高了求解质量;第三,基于快速插入邻域算法的多重插入移动提高了搜索效率;最后,基于典型算例的仿真试验,表明了所得调度算法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度问题 最大完成时间 蚁群算法

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基于优势种群的离散果蝇优化算法求解无等待流水车间调度问题 被引量：11

5

作者 张其亮 俞祚明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期609-615,共7页

针对以最小化最大完工时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出一种基于优势种群的离散果蝇算法进行求解。算法基于排列形式进行编码,以PF_NEH(Profile Fitting&Nawaz-Enscore-Ham)算法为基础构造优势种群;在果蝇优化算法的嗅觉搜... 针对以最小化最大完工时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出一种基于优势种群的离散果蝇算法进行求解。算法基于排列形式进行编码,以PF_NEH(Profile Fitting&Nawaz-Enscore-Ham)算法为基础构造优势种群;在果蝇优化算法的嗅觉搜索阶段,提出分段破坏迭代贪婪算法和成组插入法进行邻域搜索;在视觉搜索阶段,设计部分交叉策略对较差个体与优势个体进行信息交换,从而引导较差个体向种群中心位置移动,同时提出多种变异机制对优势个体进行变异,以提高种群的多样性。通过标准实例测试,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 离散果蝇优化算法 无等待流水车间调度 最小化最大完工时间

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求解无等待流水车间问题的若干算法 被引量：3

6

作者 潘全科 王文宏 朱剑英 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期967-970,共4页

提出了解决无等待流水车间问题的离散粒子群优化、离散差异进化、变邻域搜索和阈值接收算法。在离散粒子群优化和离散差异进化中,采用基于工件排列的编码,设计了新的个体生成公式。同时研究了基于串行结构、嵌入结构和协同结构的12种混... 提出了解决无等待流水车间问题的离散粒子群优化、离散差异进化、变邻域搜索和阈值接收算法。在离散粒子群优化和离散差异进化中,采用基于工件排列的编码,设计了新的个体生成公式。同时研究了基于串行结构、嵌入结构和协同结构的12种混合算法。仿真计算表明,混合算法具有较高的优化性能。 展开更多

关键词 无等待流水车间问题 粒子群优化 差异进化 变邻域搜索 阈值接收算法

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具有交货时间窗约束的无等待流水车间调度模型与算法 被引量：6

7

作者 王晶 王伟玲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期2334-2338,2344,共6页

针对目标函数为提前/拖期惩罚最小、具有交货时间窗要求的无等待流水车间调度问题,建立了约束满足模型,提出了约束传播与邻域搜索相结合的求解方法。在求解过程中,首先应用约束传播的思想通过逐步安排最小加工时间窗工件构造初始调度,... 针对目标函数为提前/拖期惩罚最小、具有交货时间窗要求的无等待流水车间调度问题,建立了约束满足模型,提出了约束传播与邻域搜索相结合的求解方法。在求解过程中,首先应用约束传播的思想通过逐步安排最小加工时间窗工件构造初始调度,在此基础上利用变邻域搜索逐步迭代以获取满意调度,为避免陷入局部极值,迭代过程中采用多重交换邻域的扰动策略。仿真实验证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度 提前/拖期 邻域搜索 约束满足

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基于混合差分进化算法的无等待流水车间总流水时间优化 被引量：1

8

作者 董斌 高开周 +1 位作者 潘全科 孙强强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第8期2875-2877,2894,共4页

以调度的总流水时间为优化目标,提出一种混合差分进化算法。首先,建立无等待流水车间调度的问题模型,并用快速方法评估总流水时间指标。其次,采用LPV规则,实现离散问题的连续编码;用差分进化算法对总流水时间指标执行优化;引入插入邻域... 以调度的总流水时间为优化目标,提出一种混合差分进化算法。首先,建立无等待流水车间调度的问题模型,并用快速方法评估总流水时间指标。其次,采用LPV规则,实现离散问题的连续编码;用差分进化算法对总流水时间指标执行优化;引入插入邻域和基于pairwise的局部搜索算法,分别对差分进化算法产生的新个体和差分进化算法的最优解执行邻域搜索,达到优化目标全局和局部的最优。最后,通过计算标准算例,并与其他算法比较,验证该混合差分进化算法的有效性。 展开更多

关键词 无等待流水车间 差分进化 总流水时间 邻域搜索

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基于组合变邻域的无等待流水车间调度研究

9

作者 王晶 李铁克 张文学 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第16期1932-1936,共5页

针对无等待流水车间中目标函数为流程时间最短的问题,首先根据目标函数特征将该问题转化成旅行商问题,构造费用矩阵,将费用矩阵看作指派问题的效率矩阵并求解;然后根据问题特征将解转化为初始加工序列,再利用组合变邻域方法优化改进解... 针对无等待流水车间中目标函数为流程时间最短的问题,首先根据目标函数特征将该问题转化成旅行商问题,构造费用矩阵,将费用矩阵看作指派问题的效率矩阵并求解;然后根据问题特征将解转化为初始加工序列,再利用组合变邻域方法优化改进解的质量。实验证明,与现存的算法相比,该算法的计算时间有所缩短,搜索效果有所提高。 展开更多

关键词 无等待流水车间 指派问题 变邻域搜索 动态搜索

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极小化时间表长的无等待流水车间调度

10

作者 钟雪灵 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第34期53-55,共3页

针对以时间表长最小为目标函数的无等待流水车间(No-Wait Flow Shop,NWFS)调度问题,提出了一个混合禁忌搜索算法(Hybrid Taboo Search,HTS),以启发式算法产生的解作为初始解,通过禁忌搜索进一步提高解的质量。大量随机产生实例的实验结... 针对以时间表长最小为目标函数的无等待流水车间(No-Wait Flow Shop,NWFS)调度问题,提出了一个混合禁忌搜索算法(Hybrid Taboo Search,HTS),以启发式算法产生的解作为初始解,通过禁忌搜索进一步提高解的质量。大量随机产生实例的实验结果表明:提出的HTS算法在总体性能上优于经典的RAJ、VNS和GASA算法,因此该算法具有可行性和优越性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度 时间表长 启发式算法 混合禁忌搜索

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有准备时间无等待流水车间调度的搜索算法 被引量：2

11

作者 王初阳 李小平 +1 位作者 王茜 苑迎春 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期653-662,共10页

利用迭代变化邻域搜索算法(IVNS)求解最小化总完工时间的有准备时间无等待流水车间调度问题.设计局部搜索算法需要考虑3个关键因素:所用邻域、解评估和局部最优的克服.因此,定义了3个较大规模邻域以扩大搜索范围.为加速解评估,利用目标... 利用迭代变化邻域搜索算法(IVNS)求解最小化总完工时间的有准备时间无等待流水车间调度问题.设计局部搜索算法需要考虑3个关键因素:所用邻域、解评估和局部最优的克服.因此,定义了3个较大规模邻域以扩大搜索范围.为加速解评估,利用目标增量来避免重新计算每个解的目标函数值,使相邻解比较只需常量时间,NEH插入算法的时间复杂度降低一阶.IVNS通过切换邻域和扰动重启,来克服局部搜索易于陷入局部最优解的缺点.通过与求解该问题的当前最好算法在5400个标准算上,以相同CPU时间进行的实算比较,实验结果统计分析验证了IVNS的寻优性能明显优于参照算法. 展开更多

关键词 局部搜索 无等待流水车间 调度 准备时间 总完工时间 邻域

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基于种群迭代贪婪算法无等待流水车间调度 被引量：4

12

作者 董海 王瀚鹏 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期944-953,共10页

针对无等待流水车间调度问题,提出一种基于种群迭代的改进贪婪算法解决以最小化最大完工时间为目标的此类问题。首先,采用改进NEH(Nawaz–Enscore–Ham)算法提升初始种群的质量,提高种群的多样性,并得出初始解,确定最优个体;其次,采用... 针对无等待流水车间调度问题,提出一种基于种群迭代的改进贪婪算法解决以最小化最大完工时间为目标的此类问题。首先,采用改进NEH(Nawaz–Enscore–Ham)算法提升初始种群的质量,提高种群的多样性,并得出初始解,确定最优个体;其次,采用种群迭代贪婪算法对确定的种群序列进行破坏与重新构建,将新序列插入指定位置,并对获得的候选方案进行本地搜索,获得新的解决方案,同时取代劣势解决方案;最后,通过仿真实例将种群迭代贪婪算法与其他智能优化算法在平均相对偏差率、最佳相对偏差率、算法收敛性上进行对比,结果表明种群迭代贪婪算法求解所提问题的高效性和稳定性。 展开更多

关键词 无等待流水车间 种群迭代贪婪算法 最大完工时间 NEH算法 本地搜索

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求解双向无等待混合流水车间调度问题的粒子群优化算法 被引量：8

13

作者 张其亮 陈永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2503-2509,共7页

针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局... 针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局优化。将该问题模型和求解算法应用于高速磁浮列车调度问题,仿真实例表明,所得模型和算法能够高效地求解高速磁浮列车调度问题。 展开更多

关键词 无等待混合流水车间调度问题 高速磁浮列车调度 粒子群优化算法

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求解NWFS调度的改进和声搜索算法 被引量：1

14

作者 高开周 潘全科 +1 位作者 李俊青 贾保先 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期178-180,共3页

以无等待流水车间(NWFS)总流水时间为优化目标,提出一种改进的和声搜索算法。建立NWFS调度优化的问题模型,设计总流水时间的快速评估方法。采用LPV规则实现离散问题的连续编码,给出改进的和声搜索算法对总流水时间执行优化,达到总流水... 以无等待流水车间(NWFS)总流水时间为优化目标,提出一种改进的和声搜索算法。建立NWFS调度优化的问题模型,设计总流水时间的快速评估方法。采用LPV规则实现离散问题的连续编码,给出改进的和声搜索算法对总流水时间执行优化,达到总流水时间的全局和局部最优。对标准算例做仿真,并在相同条件下与现有算法比较,验证该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度 和声搜索 总流水时间 邻域搜索

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基于离散粒子群优化的轧辊热处理调度方法 被引量：8

15

作者 宋继伟 唐加福 《管理科学学报》 CSSCI 北大核心 2010年第6期44-53,共10页

以某轧辊企业铸钢分厂的轧辊热处理调度问题为实际背景,研究了两阶段及三阶段无等待混合流水车间调度问题.针对问题中工件加工无等待特点,设计了分阶段实现的无等待算法;在此基础上,结合离散粒子群优化算法对建立的整数规划模型进行优... 以某轧辊企业铸钢分厂的轧辊热处理调度问题为实际背景,研究了两阶段及三阶段无等待混合流水车间调度问题.针对问题中工件加工无等待特点,设计了分阶段实现的无等待算法;在此基础上,结合离散粒子群优化算法对建立的整数规划模型进行优化求解.通过对真实数据仿真实验所得结果的比较与分析,验证了算法的可行性和有效性,并给出了具有实际参考价值的设备改进策略,对生产决策者合理安排生产具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 轧辊热处理 无等待混合流水车间 离散粒子群优化算法 分阶段无等待算法

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