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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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带混合存储约束的动态柔性流水车间调度
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作者 轩华 耿祝新 李冰 《运筹与管理》 北大核心 2025年第3期105-112,I0060-I0062,共8页
研究了生产阶段间零等待和有限缓冲两种中间存储约束共存的动态柔性流水车间调度问题,每阶段的并行机为不相关机。将有限缓冲阶段转换为阻塞阶段,考虑工件动态到达时间和相邻阶段间的运输时间,以最小化总加权完工时间为目标,构建了整数... 研究了生产阶段间零等待和有限缓冲两种中间存储约束共存的动态柔性流水车间调度问题,每阶段的并行机为不相关机。将有限缓冲阶段转换为阻塞阶段,考虑工件动态到达时间和相邻阶段间的运输时间,以最小化总加权完工时间为目标,构建了整数规划模型,提出了一种融合遗传算法、邻域搜索和变邻域下降算法的改进离散人工蜂群算法。采用基于机器号的二维矩阵进行编码,应用机器空闲原则和工件右移策略进行解码,通过NEH(Nawaz-Enscore-Ham)启发式算法和反向学习策略生成初始种群,雇佣蜂阶段设计自适应参数调整策略改进遗传算法,跟随蜂阶段利用基于概率选择的邻域搜索提高算法搜索能力,侦察蜂阶段利用变邻域下降算法在最好解附近进行搜索并替换最差解。仿真实验测试了不同规模的算例,实验结果表明所提出的改进离散人工蜂群算法具有较好的求解性能。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 混合存储约束 不相关机器 改进离散人工蜂群算法 总加权完工时间
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基于改进遗传算法的柔性流水车间调度研究 被引量:1
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作者 徐嘉琦 田野 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期181-187,共7页
针对最小化最大完工时间的柔性流水车间调度问题,文章提出了多目标选择的改进的遗传算法(MTGA),设计了针对该问题的一维的编码与解码方法,采用对立的方法进行种群的初始化。针对遗传算法,交叉操作进行整个工序的交叉向最优解靠拢加快了... 针对最小化最大完工时间的柔性流水车间调度问题,文章提出了多目标选择的改进的遗传算法(MTGA),设计了针对该问题的一维的编码与解码方法,采用对立的方法进行种群的初始化。针对遗传算法,交叉操作进行整个工序的交叉向最优解靠拢加快了算法的收敛速度,变异操作中对所有的工序操作顺序进行整体变异,选择操作将种群分成多份做到向多个较优解靠拢,扩大了算法的搜索范围,降低了陷入局部最优的概率,并应用了两套交叉和变异概率增加算法灵活性。通过多个已有算法进行对比验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 改进遗传算法 对立方法 整体变异 多目标选择
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求解柔性流水车间调度问题的高效分布估算算法 被引量:19
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作者 王芳 唐秋华 +2 位作者 饶运清 张超勇 张利平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期280-293,共14页
针对最小化最大完工时间的柔性流水车间调度,利用事件建模思想,线性化0-1混合整数规划模型,使得小规模调度问题通过Cplex可以准确求解,同时设计了高效分布估算算法来求解大规模调度问题.该算法采用的是一种新颖的随机规则解码方式,工件... 针对最小化最大完工时间的柔性流水车间调度,利用事件建模思想,线性化0-1混合整数规划模型,使得小规模调度问题通过Cplex可以准确求解,同时设计了高效分布估算算法来求解大规模调度问题.该算法采用的是一种新颖的随机规则解码方式,工件排序按选定的规则安排而机器按概率随机分配.针对分布估算算法中的概率模型不能随种群中个体各位置上工件的更新而自动调整的缺点,提出了自适应调整概率模型,该概率模型能提高分布估算算法的收敛质量和速度.同时为提高算法局部搜索能力和防止算法陷入局部最优,设计了局部搜索和重启机制.最后,采用实验设计方法校验了高效分布估算算法参数的最佳组合.算例和实例测试结果都表明本文提出的高效分布估算算法在求解质量和稳定性上均优于遗传算法、引力搜索算法和经典分布估算算法. 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 分布估计算法 局部搜索 最小化最大完工时间
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解决具有混合约束柔性流水车间调度问题的粒子群优化算法 被引量:8
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作者 张其亮 陈永生 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第11期3253-3256,3260,共5页
针对既存在阻塞限制工件又存在无等待约束工件的柔性流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化的求解方法。该方法采用基于排列的编码形式,设计了推进—迭代算法进行解码并计算问题目标值,利用离散粒子群优化算法进行全局优化,利用迭... 针对既存在阻塞限制工件又存在无等待约束工件的柔性流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化的求解方法。该方法采用基于排列的编码形式,设计了推进—迭代算法进行解码并计算问题目标值,利用离散粒子群优化算法进行全局优化,利用迭代贪婪(iterated greedy,IG)算法提高种群个体的局部搜索能力。此外,根据问题特点,提出最早释放优先(first release first,FRF)和最早完工优先(first complete first,FCF)两种机器分配策略。仿真结果表明,所提出的方法求解混合约束下柔性流水车间调度问题是可行的、有效的。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度问题 阻塞限制 无等待 粒子群优化算法
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改进离散粒子群算法求解柔性流水车间调度问题 被引量:8
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作者 徐华 张庭 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第5期1342-1347,1352,共7页
针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进离散粒子群(DPSO)算法。所提算法重新定义粒子速度和位置的相关算子,并引入编码矩阵和解码矩阵来表示工件、机器以及调度之间的关系。为了提高柔性流水车间调度... 针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进离散粒子群(DPSO)算法。所提算法重新定义粒子速度和位置的相关算子,并引入编码矩阵和解码矩阵来表示工件、机器以及调度之间的关系。为了提高柔性流水车间调度问题求解的改进离散粒子群算法的初始群体质量,通过分析初始机器选择与调度总完工时间的关系,首次提出一种基于NEH算法的最短用时分解策略算法。仿真实验结果表明,该算法在求解柔性流水车间调度问题上有很好的性能,是一种有效的调度算法。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 离散粒子群算法 最短用时分解策略 优化算法
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新型离散蝙蝠算法求解柔性流水车间调度问题 被引量:7
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作者 徐华 张庭 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期262-265,共4页
针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题,提出了一种新型离散蝙蝠算法。介绍了蝙蝠算法的基本思想,重新定义速度与位置的加法操作来实现粒子的位移,给出了算法的具体实现方案。通过实例仿真和算法比较验证了算法的优化性能,... 针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题,提出了一种新型离散蝙蝠算法。介绍了蝙蝠算法的基本思想,重新定义速度与位置的加法操作来实现粒子的位移,给出了算法的具体实现方案。通过实例仿真和算法比较验证了算法的优化性能,实验结果表明该算法可以有效地求解柔性流水车间调度问题。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 离散蝙蝠算法 优化算法
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考虑可再生能源的多目标柔性流水车间调度问题 被引量:15
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作者 吴秀丽 崔琪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2792-2807,共16页
为了节能减排、保护环境,针对可再生能源的柔性流水车间调度问题(FFSP-RE),提出集成低碳调度策略的快速非支配排序遗传算法。根据可再生能源的发电特性建立了可再生能源供电模型,在此基础上构建了FFSP-RE的数学优化模型;给出快速非支配... 为了节能减排、保护环境,针对可再生能源的柔性流水车间调度问题(FFSP-RE),提出集成低碳调度策略的快速非支配排序遗传算法。根据可再生能源的发电特性建立了可再生能源供电模型,在此基础上构建了FFSP-RE的数学优化模型;给出快速非支配排序遗传算法,其中提出基于操作的编码方法,设计了考虑可再生能源特性的低碳调度策略,线性次序交叉和基于位置交叉采用随机选择方法,变异算子采用反转逆序法,根据拥挤度和非支配等级选择进入下一代种群的个体;通过多个数值实验证明了所提算法能够有效求解FFSP-RE,可再生能源能够在保证完工时间的前提下有效降低碳排放量。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度问题 可再生能源 低碳调度解码 多目标优化
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带批处理机的多阶段柔性流水车间调度优化 被引量:5
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作者 王君妍 王薛苑 轩华 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2017年第5期86-90,共5页
从钢铁行业的炼钢—连铸—热轧过程提炼出中间阶段有多台批处理机,其它阶段为离散机的多阶段柔性流水车间调度问题.首先,结合工件动态到达、各阶段间的运输时间以及机器的调整时间等生产特征,对问题进行描述,建立以最小化总加权完成时... 从钢铁行业的炼钢—连铸—热轧过程提炼出中间阶段有多台批处理机,其它阶段为离散机的多阶段柔性流水车间调度问题.首先,结合工件动态到达、各阶段间的运输时间以及机器的调整时间等生产特征,对问题进行描述,建立以最小化总加权完成时间为目标的数学模型.然后,针对该问题提出了改进的自适应遗传算法,使遗传参数随其迭代及适应函数值调节.对150个工件的大量随机数据进行测试,结果表明,与常规遗传算法相比,所提出的自适应遗传算法能在较短的计算时间内得到更好的解;与拉格朗日松弛算法相比,求解大规模问题时,所提算法在解的质量方面优势较为明显. 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 批处理机 总加权完成时间 自适应遗传算法 自适应调节
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模拟退火算法优化PSO-GA算法解决柔性流水车间调度问题 被引量:12
10
作者 景会成 王颖 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2020年第5期996-999,共4页
针对遗传算法解决柔性流水车间调度(Flexible Flow Shop scheduling,FFSP)时问题存在的搜索效率低、容易陷入局部最优解等方面不足进行分析,提出了一种模拟退火(SA)算法优化粒子群遗传(PSO-GA)算法.首先通过增加工艺路线的对应工序数完... 针对遗传算法解决柔性流水车间调度(Flexible Flow Shop scheduling,FFSP)时问题存在的搜索效率低、容易陷入局部最优解等方面不足进行分析,提出了一种模拟退火(SA)算法优化粒子群遗传(PSO-GA)算法.首先通过增加工艺路线的对应工序数完成双层编码,自适应函数中引入CTmax和CTmin两个变量、采用自适应交叉和变异算子的方法完成对PSO-GA的改进,之后用SA算法与改进后的PSO-GA算法进行结合,完成了SA-PSO-GA算法的设计.最后将传统PSO-GA与SA-PSO-GA进行仿真比较,验证了SA-PSO-GA算法在解决FFSP问题时拥有更好地最优解和速度. 展开更多
关键词 GA PSO SA 柔性流水车间调度
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柔性流水车间调度问题综述 被引量:11
11
作者 余斌煌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期154-162,71,共10页
智能制造是我国工厂发展的必然趋势,而流水车间在提高工厂生产效率方面起到至关重要的作用。柔性流水车间作为流水车间的扩展,在多道工序上增加多台并行机器,提高了车间的生产效率和灵活性,是目前大量学者关注的热点问题。根据不同的特... 智能制造是我国工厂发展的必然趋势,而流水车间在提高工厂生产效率方面起到至关重要的作用。柔性流水车间作为流水车间的扩展,在多道工序上增加多台并行机器,提高了车间的生产效率和灵活性,是目前大量学者关注的热点问题。根据不同的特征和性质对柔性流水车间调度问题进行系统性介绍;从总体上阐述了传统柔性流水车间和扩展柔性流水车间的相关研究,并按照问题的优化目标数量来进行分类描述;最后根据研究现状和当前行业发展需要提出了若干未来研究方向。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 多目标优化 并行机
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考虑机器调整次数和产品质量的卷烟批量计划和柔性流水车间调度集成问题 被引量:5
12
作者 柴剑彬 刘赫 贝晓强 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第10期165-174,共10页
针对卷烟企业生产中的批量计划和柔性流水车间调度集成问题,构建了整数规划模型,目标函数由卷烟生产时间、生产线调整次数、卷烟质量、库存成本四部分组成。鉴于该问题的NP-hard性,设计遗传算法进行求解,通过合理设计遗传算子,避免不可... 针对卷烟企业生产中的批量计划和柔性流水车间调度集成问题,构建了整数规划模型,目标函数由卷烟生产时间、生产线调整次数、卷烟质量、库存成本四部分组成。鉴于该问题的NP-hard性,设计遗传算法进行求解,通过合理设计遗传算子,避免不可行解出现。应用某卷烟企业数据得到优化排产结果,与该企业之前依照经验排产方案进行对比,发现优化排程结果在减少品牌转换次数,提高生产的连续性方面具有明显优势。该算法已作为某卷烟企业排产人员的排产参考,应用于排产决策中,取得了良好的效果,对卷烟企业制定排产计划具有一定的实际指导意义。 展开更多
关键词 能力约束批量计划 柔性流水车间调度 遗传算法 最大完工时间 最小化调整次数
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求解一类柔性装配流水车间调度问题的混合分布估计算法 被引量:6
13
作者 李子辉 钱斌 +2 位作者 方德斌 胡蓉 张桂莲 《管理工程学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第4期200-208,共9页
针对生产装配车间广泛存在的一类带不同工序的柔性装配流水车间调度问题(Flexible Assembly Flow Shop Scheduling Problem with Different Process,FAFSSP_DP),提出了一种混合分布估计算法(Hybrid Estimation of Distribution Algorith... 针对生产装配车间广泛存在的一类带不同工序的柔性装配流水车间调度问题(Flexible Assembly Flow Shop Scheduling Problem with Different Process,FAFSSP_DP),提出了一种混合分布估计算法(Hybrid Estimation of Distribution Algorithm,HEDA),用于优化最大完工时间(makespan)。首先,以2维概率矩阵作为概率模型,进而构造一种基于变量相关性的概率模型更新机制,用于学习优良解对应变量间的相关关系信息和序关系信息,并以此对概率模型进行更新,使得算法的全局搜索具有较好的引导性;其次,引入带首次改进跳出策略的Insert邻域搜索来加强算法的局部搜索能力,从而有助于算法在全局和局部搜索之间达到合理平衡。仿真实验和算法的比较验证了HEDA的有效性。 展开更多
关键词 柔性装配流水车间调度 分布估计算法 概率模型 变量的相关性
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NSGA-Ⅱ和红狐算法融合的车架生产调度优化研究 被引量:1
14
作者 曹哲涵 李峰 +1 位作者 周学良 刘子嘉 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期154-163,共10页
针对商用车车架制造商中纵梁以及总装的生产工艺的多样性和生产调度的复杂性,以最小化最大完工时间、物料积压程度和耗电量为优化目标,提出了一个NSGA-Ⅱ和红狐算法的混合算法(hybrid algorithm of non-dominant sorting genetic algori... 针对商用车车架制造商中纵梁以及总装的生产工艺的多样性和生产调度的复杂性,以最小化最大完工时间、物料积压程度和耗电量为优化目标,提出了一个NSGA-Ⅱ和红狐算法的混合算法(hybrid algorithm of non-dominant sorting genetic algorithm and red fox algorithm,HNSGA2RFA),用于解决多目标的柔性流水车间调度问题。通过ROV规则实现GA和RFA的编码转换,并提出了归一化分组策略(normalized grouping strategy)。试验结果表明,HNSGA2RFA算法在优化速度和最优解集数量上均优于原NSGA-Ⅱ算法。 展开更多
关键词 商用车车架 生产调度 红狐算法 多目标 柔性流水车间调度 混合算法
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基于蜻蜓算法求解柔性流水车间排产优化问题 被引量:6
15
作者 孙树琪 陈书宏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S01期37-40,共4页
针对柔性流水车间调度问题(FFSP),提出一种离散化的蜻蜓算法。鉴于蜻蜓算法在连续优化问题上表现出色,为了将其应用到离散的组合优化问题上,采用工件升序排列(ROV)的编码方式,将连续位置矢量转换成工件的序列,解码过程采用最先空闲机器... 针对柔性流水车间调度问题(FFSP),提出一种离散化的蜻蜓算法。鉴于蜻蜓算法在连续优化问题上表现出色,为了将其应用到离散的组合优化问题上,采用工件升序排列(ROV)的编码方式,将连续位置矢量转换成工件的序列,解码过程采用最先空闲机器优先原则(FAMFR),将每个蜻蜓个体转化为可行调度,从而能够计算出其总完工时间。这两个改进使该算法适用于求解FFSP。最后将该算法应用于FFSP实例进行验证,与遗传算法(GA)进行对比,实验结果表明该算法减少了8.5%的所需加工时间,验证了它求解FFSP的有效性。 展开更多
关键词 柔性流水车间问题调度 蜻蜓算法 解码方法 最大完工时间
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云边端协同驱动的陶瓷制造过程能效调度方法 被引量:1
16
作者 李敏 马帅印 +1 位作者 殷磊 孔宪光 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期174-183,共10页
陶瓷制造企业作为典型的多品种小批量高能耗制造企业,面临着能耗高、生产周期长、品种繁多、生产工艺复杂等问题,因此如何提高陶瓷制造的能源和资源利用效率,并进一步实现节能降耗,已经成为陶瓷企业亟需解决的重要问题。针对这一目标,... 陶瓷制造企业作为典型的多品种小批量高能耗制造企业,面临着能耗高、生产周期长、品种繁多、生产工艺复杂等问题,因此如何提高陶瓷制造的能源和资源利用效率,并进一步实现节能降耗,已经成为陶瓷企业亟需解决的重要问题。针对这一目标,提出了一种云边端协同驱动的陶瓷制造过程能效调度架构,该架构依赖于云边端协同技术来支持陶瓷制造过程的调度优化。以最小化最大完工时间和最小化总能耗为优化目标,建立陶瓷制造过程柔性流水车间调度模型。利用灰狼优化算法具有较强的全局搜索能力的特性,使用灰狼优化算法求解调度模型。结合陶瓷工厂实际情况设计算例,并以其作为实验数据,验证了灰狼优化算法在陶瓷制造过程中柔性流水车间调度优化的有效性。 展开更多
关键词 云边端协同 柔性流水车间调度 能效调度 灰狼优化算法 多目标优化
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带不相关并行机的阻塞FFP的混合遗传算法 被引量:2
17
作者 轩华 郑倩倩 李冰 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第4期949-956,共8页
针对带释放时间和运输时间的柔性流水车间问题,每个处理阶段含不相关并行机,且中间无缓冲,以最小化所有工件的加权完成时间之和为目标,提出一种基于遗传算法的EGA&LS优化方法。采用二维矩阵编码方式产生初始种群,执行交叉和变异操... 针对带释放时间和运输时间的柔性流水车间问题,每个处理阶段含不相关并行机,且中间无缓冲,以最小化所有工件的加权完成时间之和为目标,提出一种基于遗传算法的EGA&LS优化方法。采用二维矩阵编码方式产生初始种群,执行交叉和变异操作后提出基于工件的多点交换、基于机器号的单点交换和基于工件的多点变异3种邻域结构来产生邻域解。为验证所提算法的性能及有效性,利用大量随机数据进行数据实验,将所提算法与传统GA、结合NEH启发式的改进GA(NEH-IGA)以及遗传参数自适应策略改进GA(IAGA)进行对比分析,实验结果表明了所提算法能够在较短的CPU时间内得到较好的近优解,尤其是求解大规模问题时。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 不相关并行机 总加权完成时间 局域搜索 EGA&LS优化方法
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改进蝙蝠算法解决FFSP问题及其应用研究 被引量:9
18
作者 尹建津 张贝克 +1 位作者 高东 许欣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第9期243-247,共5页
针对连续蝙蝠算法不适合解决柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进的连续蝙蝠算法。该算法改进了编码方式,同时在位置更新函数中加入自适应的调节因子,改善靠近最优解收敛速度下降的问题;通过仿真对比实验,结果表明了算法的优越... 针对连续蝙蝠算法不适合解决柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进的连续蝙蝠算法。该算法改进了编码方式,同时在位置更新函数中加入自适应的调节因子,改善靠近最优解收敛速度下降的问题;通过仿真对比实验,结果表明了算法的优越性和可行性。最后根据某工厂图章的实际生产线,在3D仿真软件平台上搭建了生产流水线,完成了算法的应用,生产结果显示算法有较高的应用价值。 展开更多
关键词 连续蝙蝠算法 柔性流水车间调度 编码方式 生产应用
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初始阶段为串行批处理的FFSP改进遗传算法 被引量:5
19
作者 轩华 王君妍 王薛苑 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期1415-1420,共6页
研究了含串行批处理机的多阶段柔性流水车间调度问题,其中,第一阶段有多台串行批处理机而其他阶段为离散机,考虑工件在各加工阶段间的运输时间,以最小化总加权完成时间为目标建立数学模型。在常规遗传算法的基础上,设计遗传参数使其随... 研究了含串行批处理机的多阶段柔性流水车间调度问题,其中,第一阶段有多台串行批处理机而其他阶段为离散机,考虑工件在各加工阶段间的运输时间,以最小化总加权完成时间为目标建立数学模型。在常规遗传算法的基础上,设计遗传参数使其随遗传代数和适应函数值进行自适应调节,结合顺序交叉策略,提出改进的遗传算法以求解该NP难题。通过仿真软件Matlab开发调度程序实现上述算法,测试结果表明,与常规遗传算法相比,所提出算法能在较短的时间内得到更好的解;与拉格朗日松弛算法相比,求解中大规模问题时,改进遗传算法在计算时间和解的质量方面的优势较为明显。 展开更多
关键词 柔性流水车间调度 串行批处理 改进遗传算法 顺序交叉 自适应调节
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