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考虑双资源约束多转速的绿色柔性作业车间调度研究
1
作者
王玉芳
章殿清
+2 位作者
华晓麟
张毅
葛师语
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第10期2019-2027,共9页
考虑实际生产车间机器不同转速产生能耗差异及精工序的生产需求,构建以最大完工时间和机器总能耗为优化目标的双资源约束多转速绿色柔性作业车间调度模型,并提出一种动态学习人工蜂群算法进行求解.采用混合初始化获取初始种群,提升算法...
考虑实际生产车间机器不同转速产生能耗差异及精工序的生产需求,构建以最大完工时间和机器总能耗为优化目标的双资源约束多转速绿色柔性作业车间调度模型,并提出一种动态学习人工蜂群算法进行求解.采用混合初始化获取初始种群,提升算法的进化起点.在雇佣蜂完成搜索之后,引入新蜂种学习蜂,学习优秀蜜源的基因,降低搜索的随机性,提高搜索精度,并采用Q学习算子对学习概率进行自适应优化,保证蜜源多样性的同时加强算法的全局搜索能力.跟随蜂阶段设计一种动态邻域搜索策略,加入基于变速及平衡工人工作时长的邻域结构,提高跟随蜂的局部搜索能力.通过不同算法对拓展算例的对比验证所提算法的优越性.
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关键词
双资源约束
多转速
绿色柔性车间调度
多目标优化
人工蜂群算法
Q学习
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职称材料
基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
1
2
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。
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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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职称材料
多因素柔性作业车间绿色调度的改进进化算法
3
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。
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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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职称材料
改进NSGA-III求解高维多目标绿色柔性作业车间调度问题
被引量:
5
4
作者
徐宜刚
陈勇
+1 位作者
王宸
彭运贤
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2314-2329,共16页
为解决NSGA-III在求解上述模型存在初始解质量差与局部搜索效率低的问题,提出一种改进的NSGA-III(NSGA-III-TV)。基于MSOS编码,分别对OS和MS染色体采取不同混合初始化策略以提高初始解质量;基于关键路径,采用改进N6邻域结构进行邻域搜索...
为解决NSGA-III在求解上述模型存在初始解质量差与局部搜索效率低的问题,提出一种改进的NSGA-III(NSGA-III-TV)。基于MSOS编码,分别对OS和MS染色体采取不同混合初始化策略以提高初始解质量;基于关键路径,采用改进N6邻域结构进行邻域搜索,有效缩短完工时间并降低搜索盲目性,同时采用3种有效变异算子扩大算法搜索空间,提高后期收敛能力。结果表明:NSGA-III-TV在求解高维多目标柔性作业车间调度问题上具有较好的性能以及实用性,为企业生产制造车间的智能绿色转型升级提供了有力支持。
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关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
高维多目标优化
关键路径
变邻域搜索
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职称材料
基于改进人工蜂群算法的多目标绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
30
5
作者
李益兵
黄炜星
吴锐
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1344-1350,1385,共8页
针对多目标绿色柔性作业车间调度问题(MGFJSP)的特点,提出从碳排放量、噪声和废弃物这3个指标来综合评定环境污染程度,建立了以最小化最大完成时间和环境污染程度为优化目标的MGFJSP模型,并提出了一种改进的人工蜂群算法来求解该模型。...
针对多目标绿色柔性作业车间调度问题(MGFJSP)的特点,提出从碳排放量、噪声和废弃物这3个指标来综合评定环境污染程度,建立了以最小化最大完成时间和环境污染程度为优化目标的MGFJSP模型,并提出了一种改进的人工蜂群算法来求解该模型。算法的具体改进包括:设计了一种三维向量的编码和对应解码方案,在跟随蜂搜索阶段引入一种有效的动态邻域搜索操作来提高算法的局部搜索能力,在侦查蜂阶段提出产生新食物源的策略用于增加种群的多样性。最后进行了实验研究与算法对比,以验证所建模型和所提算法的有效性。
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关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
多目标优化
环境污染
人工蜂群算法
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职称材料
考虑调整时间的绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
3
6
作者
卫少鹏
王婷
周彤
《机电工程》
CAS
北大核心
2021年第2期158-168,共11页
针对传统绿色车间调度未考虑机床调整时间的问题,对机床在调整模式下和加工模式下的完工时间和总能耗进行了研究。梳理了机床在不同模式下的能耗和完工时间特点,建立了带有调整时间的绿色柔性作业车间调度模型,利用加权归一法将多目标...
针对传统绿色车间调度未考虑机床调整时间的问题,对机床在调整模式下和加工模式下的完工时间和总能耗进行了研究。梳理了机床在不同模式下的能耗和完工时间特点,建立了带有调整时间的绿色柔性作业车间调度模型,利用加权归一法将多目标量纲进行了统一,提出了头脑风暴优化算法;采用了多层编码方式,优化了机器选择和工序排序问题;引进了在旧解的基础上产生新解和用数据分析方法筛选较优解的迭代方式,增强了局部和全局搜索能力;在MATLAB仿真平台对标杆案例和生产实例进行了测试。研究结果表明:基于改进头脑风暴优化算法的调度方案是可行和有效的;该算法的收敛精度更高、收敛速度更快。
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关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
调整时间
头脑风暴优化算法
机器能耗
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职称材料
题名
考虑双资源约束多转速的绿色柔性作业车间调度研究
1
作者
王玉芳
章殿清
华晓麟
张毅
葛师语
机构
南京信息工程大学自动化学院
南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心
南京信息工程大学气象能源利用与控制工程技术研究中心
出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第10期2019-2027,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51705260)资助。
文摘
考虑实际生产车间机器不同转速产生能耗差异及精工序的生产需求,构建以最大完工时间和机器总能耗为优化目标的双资源约束多转速绿色柔性作业车间调度模型,并提出一种动态学习人工蜂群算法进行求解.采用混合初始化获取初始种群,提升算法的进化起点.在雇佣蜂完成搜索之后,引入新蜂种学习蜂,学习优秀蜜源的基因,降低搜索的随机性,提高搜索精度,并采用Q学习算子对学习概率进行自适应优化,保证蜜源多样性的同时加强算法的全局搜索能力.跟随蜂阶段设计一种动态邻域搜索策略,加入基于变速及平衡工人工作时长的邻域结构,提高跟随蜂的局部搜索能力.通过不同算法对拓展算例的对比验证所提算法的优越性.
关键词
双资源约束
多转速
绿色柔性车间调度
多目标优化
人工蜂群算法
Q学习
Keywords
dual-resource constraints
multi-speed
greenflexible job-shop scheduling
multiobjective optimization
artificial bee colony algorithm
Q-learning
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
1
2
作者
王婷
于颖
赵曜
机构
贵州大学管理学院
贵州理工学院工程训练中心
出处
《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
基金
贵州省科学技术基金项目(黔科合基-ZK[2021]一般275)。
文摘
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。
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
Keywords
green flexible job shop scheduling
multi-objective gene expression programming
individual evaluation mechanism
individual-based adaptive genetic operator
tabu search strategy
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
多因素柔性作业车间绿色调度的改进进化算法
3
作者
王建华
吴传宇
许莉萍
机构
江苏大学管理学院
合肥工业大学管理学院
出处
《计算机应用》
北大核心
2025年第6期1954-1962,共9页
基金
国家社会科学基金重点项目(23AGL032)。
文摘
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。
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
Keywords
setup and transportation time
machine variable processing speed
flexible job shop green scheduling
cluster crossover
derivation strategy
adaptive local search
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
改进NSGA-III求解高维多目标绿色柔性作业车间调度问题
被引量:
5
4
作者
徐宜刚
陈勇
王宸
彭运贤
机构
湖北汽车工业学院机械工程学院
中国工程科技十堰产业技术研究院
上海大学上海市智能制造与机器人重点实验室
东风专用汽车有限公司
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2314-2329,共16页
基金
国家自然科学基金(51475150)
湖北省高等学校中青年科技创新团队计划(T20200018)。
文摘
为解决NSGA-III在求解上述模型存在初始解质量差与局部搜索效率低的问题,提出一种改进的NSGA-III(NSGA-III-TV)。基于MSOS编码,分别对OS和MS染色体采取不同混合初始化策略以提高初始解质量;基于关键路径,采用改进N6邻域结构进行邻域搜索,有效缩短完工时间并降低搜索盲目性,同时采用3种有效变异算子扩大算法搜索空间,提高后期收敛能力。结果表明:NSGA-III-TV在求解高维多目标柔性作业车间调度问题上具有较好的性能以及实用性,为企业生产制造车间的智能绿色转型升级提供了有力支持。
关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
高维多目标优化
关键路径
变邻域搜索
Keywords
green flexible job shop scheduling
high-dimensional multi-objective optimization
critical path
variable neighborhood search
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于改进人工蜂群算法的多目标绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
30
5
作者
李益兵
黄炜星
吴锐
机构
武汉理工大学机电工程学院
数字制造湖北省重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1344-1350,1385,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51705384,51875430)。
文摘
针对多目标绿色柔性作业车间调度问题(MGFJSP)的特点,提出从碳排放量、噪声和废弃物这3个指标来综合评定环境污染程度,建立了以最小化最大完成时间和环境污染程度为优化目标的MGFJSP模型,并提出了一种改进的人工蜂群算法来求解该模型。算法的具体改进包括:设计了一种三维向量的编码和对应解码方案,在跟随蜂搜索阶段引入一种有效的动态邻域搜索操作来提高算法的局部搜索能力,在侦查蜂阶段提出产生新食物源的策略用于增加种群的多样性。最后进行了实验研究与算法对比,以验证所建模型和所提算法的有效性。
关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
多目标优化
环境污染
人工蜂群算法
Keywords
green flexible job-shop scheduling
multi-objective optimization
environmental pollution
artificial bee colony(ABC)algorithm
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
考虑调整时间的绿色柔性作业车间调度研究
被引量:
3
6
作者
卫少鹏
王婷
周彤
机构
贵州大学管理学院
贵州省“互联网+”协同智能制造重点实验室
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2021年第2期158-168,共11页
基金
贵州省哲学社会科学规划联合基金资助项目(18GZLH03)
贵州省国内一流学科建设资助项目(GNYL[2017]005)
贵州大学文科重点学科及特色学科重大科研资助项目(GDZT201702)。
文摘
针对传统绿色车间调度未考虑机床调整时间的问题,对机床在调整模式下和加工模式下的完工时间和总能耗进行了研究。梳理了机床在不同模式下的能耗和完工时间特点,建立了带有调整时间的绿色柔性作业车间调度模型,利用加权归一法将多目标量纲进行了统一,提出了头脑风暴优化算法;采用了多层编码方式,优化了机器选择和工序排序问题;引进了在旧解的基础上产生新解和用数据分析方法筛选较优解的迭代方式,增强了局部和全局搜索能力;在MATLAB仿真平台对标杆案例和生产实例进行了测试。研究结果表明:基于改进头脑风暴优化算法的调度方案是可行和有效的;该算法的收敛精度更高、收敛速度更快。
关键词
绿色
柔性
作业
车间
调度
调整时间
头脑风暴优化算法
机器能耗
Keywords
green job shop scheduling
adjustment time
brainstorm optimization algorithm
machine energy consumption
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑双资源约束多转速的绿色柔性作业车间调度研究
王玉芳
章殿清
华晓麟
张毅
葛师语
《控制理论与应用》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究
王婷
于颖
赵曜
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
1
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职称材料
3
多因素柔性作业车间绿色调度的改进进化算法
王建华
吴传宇
许莉萍
《计算机应用》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
改进NSGA-III求解高维多目标绿色柔性作业车间调度问题
徐宜刚
陈勇
王宸
彭运贤
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
5
基于改进人工蜂群算法的多目标绿色柔性作业车间调度研究
李益兵
黄炜星
吴锐
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
30
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职称材料
6
考虑调整时间的绿色柔性作业车间调度研究
卫少鹏
王婷
周彤
《机电工程》
CAS
北大核心
2021
3
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