基于改进的NSGA-II纺织生产车间柔性作业车间调度问题算法的研究

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作者 贾坤 汪治学 陈瀚宁 《新型工业化》 2024年第5期85-95,共11页

在纺织生产线调度领域,传统的人工调度方式已难以满足当前对高效利用机器和提升生产效率的迫切需求。鉴于此,本文建立了以最小化最大完工时间和机器总负载为优化目标的多目标柔性作业车间调度问题(flexible job shop scheduling problem... 在纺织生产线调度领域,传统的人工调度方式已难以满足当前对高效利用机器和提升生产效率的迫切需求。鉴于此,本文建立了以最小化最大完工时间和机器总负载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)数学模型,并提出了一种改进的NSGA-II算法(INSGA-II)用于求解。本文的主要特点是:(1)该算法采用基于工序和机器的两层编码方法;(2)采用混合种群初始化策略,目的是提高种群的初始质量;(3)设计了一种基于迭代次数的变领域搜索策略,在减少无效搜索的同时提高了局部搜索能力。本文在MK01-MK09和abz05-abz09的测试集上,将所提出的算法与其他算法(MOEA/D、MOEA/DD和NSGA-II)进行对比,并通过对14个标准算例的分析,证明了改进个NSGA-II算法在求解FJSP问题中的有效性。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 多目标优化算法 变领域搜索策略 混合种群初始化策略

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基于演化算法的车间作业调度问题的求解方法 被引量：4

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作者 张聚 李平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1545-1549,共5页

提出一种以演化算法为基础的车间作业调度(JSP)问题的求解新方法.基于JSP问题的混合整数模型,把调度问题的求解归结为一般的混合整数非线性规划(MINLP)问题.分别采用遗传算法和演化策略方法,讨论了混合整数非线性规划问题的求解步骤.基... 提出一种以演化算法为基础的车间作业调度(JSP)问题的求解新方法.基于JSP问题的混合整数模型,把调度问题的求解归结为一般的混合整数非线性规划(MINLP)问题.分别采用遗传算法和演化策略方法,讨论了混合整数非线性规划问题的求解步骤.基于惩罚函数以及Deb策略,讨论了混合整数非线性规划问题约束条件的处理方法.仿真结果表明,该方法在求解调度问题时,算法的编码,遗传、演化算子的设计,以及解码都比较简单,无需对于待求解的问题做具体深入的了解,使得该方法的适用范围更广泛. 展开更多

关键词 控制理论 车间作业调度问题(jsp) 混合整数非线性规划(MINLP) 遗传算法 演化策略

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求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法 被引量：6

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作者 马佳 高立群 +1 位作者 石刚 李丹 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期936-939,共4页

通过对柔性作业车间调度问题(FJSP)进行分析,借鉴生物免疫机理提出一种求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法(IGA).该算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,通过抽取疫苗和接种疫苗等免疫机制,有效改善基本遗传算法... 通过对柔性作业车间调度问题(FJSP)进行分析,借鉴生物免疫机理提出一种求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法(IGA).该算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,通过抽取疫苗和接种疫苗等免疫机制,有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的不足,显著提高了基本遗传算法对全局最优解的搜索能力和收敛速度.仿真实例表明,免疫遗传算法能有效解决柔性作业车间调度问题. 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 资源约束 免疫遗传算法 免疫算子 疫苗

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基于混合多智能体遗传算法的作业车间调度问题研究 被引量：10

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作者 李小涛 彭翀 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期410-416,共7页

针对作业车间调度问题(JSP)的非确定性多项式特性与解空间分布的大山谷属性,本文提出一种多智能体遗传算法(MAGA)与自适应模拟退火算法(ASA)的混合优化算法,用于寻找最大完工时间最短的调度。首先,将每个染色体视作独立的智能体并采用... 针对作业车间调度问题(JSP)的非确定性多项式特性与解空间分布的大山谷属性,本文提出一种多智能体遗传算法(MAGA)与自适应模拟退火算法(ASA)的混合优化算法,用于寻找最大完工时间最短的调度。首先,将每个染色体视作独立的智能体并采用工序编码方式随机初始化每个智能体,结合多智能体协作与竞争理论设计了实现智能体之间交互作用的邻居交互算子,进而利用一定数量智能体进行全局搜索,找到多个适应度较高的可行解。其次,为避免算法陷入局部最优,采用ASA对每个智能体开展局部寻优。最后,通过基准测试库中典型实例的计算结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 作业车间调度(jsp) 多智能体 遗传算法 邻居交互算子 自适应模拟退火算法(ASA)

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蜂群算法在作业车间调度问题中的应用 被引量：7

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作者 姚宝珍 杨成永 +1 位作者 于艳玲 张磊 《物流技术》 2010年第12期71-72,77,共3页

运用一种新型的启发式算法—蜂群算法对作业车间调度问题进行求解,并通过经典的实例对该算法进行检验,结果表明,蜂群算法求解作业车间调度问题是有效的,同时发现蜂群算法在搜索过程中能自组织进行变换角色,具有很强的自组织、自适应以... 运用一种新型的启发式算法—蜂群算法对作业车间调度问题进行求解,并通过经典的实例对该算法进行检验,结果表明,蜂群算法求解作业车间调度问题是有效的,同时发现蜂群算法在搜索过程中能自组织进行变换角色,具有很强的自组织、自适应以及鲁棒性强等特点。 展开更多

关键词 蜂群算法 作业车间调度问题 组合优化

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求解多目标柔性作业车间调度问题的离散人工蜂群算法 被引量：5

6

作者 田野 徐洪华 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2015年第4期116-121,共6页

作业车间调度问题是一类典型的组合优化问题,要求多个作业在不同的机器上进行加工,目的是获得最好的作业加工序列,以满足特定的性能指标。柔性作业车间调度问题是对传统的作业车间调度问题的进一步扩展,由于求解的复杂性,使得传统方法... 作业车间调度问题是一类典型的组合优化问题,要求多个作业在不同的机器上进行加工,目的是获得最好的作业加工序列,以满足特定的性能指标。柔性作业车间调度问题是对传统的作业车间调度问题的进一步扩展,由于求解的复杂性,使得传统方法很难在有效的时间内获得问题的最优解。人工蜂群算法是近年来提出的一种受生物行为启发的优化算法,该算法主要通过模拟蜜蜂的觅食来实现问题的求解。提出了一种离散的人工蜂群算法于求解柔性作业车间调度问题,算法通过交叉方式来搜索潜在的更好的蜜源,并采用自适应的变异策略来降低早熟收敛的可能性。最后通过对比实验证明算法对于求解多目标柔性作业车间调度问题是有效的。 展开更多

关键词 组合优化 柔性作业车间调度问题 多目标优化 人工蜂群算法

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作业车间调度问题中的协同优化算法 被引量：1

7

作者 唐茂 罗阳 刘胜青 《中国测试技术》 CAS 2003年第1期43-45,共3页

本文采用了多种优化算法 ,针对作业车间问题的特点设计一个比较有效的协同算法 ,解决了算法实现中的几个关键技术问题 ,为提高解决这一问题的效率提供了比较新颖的思路 ,并通过实际计算验证了该方法的可靠性和有效性 ,这一方法可以用于... 本文采用了多种优化算法 ,针对作业车间问题的特点设计一个比较有效的协同算法 ,解决了算法实现中的几个关键技术问题 ,为提高解决这一问题的效率提供了比较新颖的思路 ,并通过实际计算验证了该方法的可靠性和有效性 ,这一方法可以用于实际车间的调度安排 ,能够提高车间的生产效率。 展开更多

关键词 作业车间调度问题 协同优化 组合优化 模拟退火 遗传算法 禁忌搜索

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改进捕鱼算法求解柔性作业车间调度问题 被引量：1

8

作者 杨剑勇 《现代电子技术》 北大核心 2017年第21期128-131,共4页

传统基于精确算法求解柔性作业车间调度问题时,仅能对小量柔性作业车间调度问题实施求解,具有一定的局限性。针对该问题,采用改进捕鱼算法求解柔性作业车间调度问题,在分析经典捕鱼算法存在弊端的基础上,提出改进捕鱼算法,融入渔夫的自... 传统基于精确算法求解柔性作业车间调度问题时,仅能对小量柔性作业车间调度问题实施求解,具有一定的局限性。针对该问题,采用改进捕鱼算法求解柔性作业车间调度问题,在分析经典捕鱼算法存在弊端的基础上,提出改进捕鱼算法,融入渔夫的自身感知性能以及捕鱼经验,分析鱼浓度高的区域,并不断趋向该区域区间,通过概率分布原理对渔夫撒网方案实施优化。分析求解柔性作业车间调度问题的描述以及性能指标,将性能指标作为改进捕鱼算法的输入,通过运算获取最佳的调度结果。实验结果说明,所提算法具有较高的调度效率和精度,并且确保作业车间能耗的最小化。 展开更多

关键词 改进捕鱼算法 求解 柔性作业 车间 调度问题

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柔性作业车间调度问题的一种混合进化算法

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作者 靖新 郑莉 +1 位作者 隋英 童小苏 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期798-802,共5页

目的为了克服现有求解柔性作业车间调度问题的算法所存在的早熟现象、收敛速度慢等不足,提出了一种混沌遗传粒子群算法.方法将遗传算法中的交叉变异策略引入到粒子群算法中,并在遗传粒子群算法中引入了混沌技术.结果新的混沌遗传粒子群... 目的为了克服现有求解柔性作业车间调度问题的算法所存在的早熟现象、收敛速度慢等不足,提出了一种混沌遗传粒子群算法.方法将遗传算法中的交叉变异策略引入到粒子群算法中,并在遗传粒子群算法中引入了混沌技术.结果新的混沌遗传粒子群算法,提高了收敛速度和求解精度,有效解决了柔性作业车间调度问题.结论通过一组测试函数比较了遗传算法、粒子群算法和混沌遗传粒子群算法的性能.仿真计算表明:混沌遗传粒子群算法具有收敛快、优化性能好的优点. 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 粒子群算法 遗传算法 混沌搜索

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作业车间调度问题的改进遗传算法 被引量：1

10

作者 梁旭 黄明 《大连铁道学院学报》 2004年第3期63-65,共3页

研究了作业车间调度问题,并提出了一种新的求解方法,将邻域搜索与遗传算法相结合,提高遗传算法的局部搜索能力,加速进化过程,详细论述了该方法的优越性.

关键词 作业车间调度问题 求解方法 改进遗传算法 邻域搜索 加速 局部搜索能力 进化过程

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基于EDA的绿色零等待作业车间调度问题求解 被引量：6

11

作者 姚友杰 钱斌 +2 位作者 董钰明 胡蓉 王凌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期225-232,共8页

针对绿色零等待作业车间调度问题,本文提出一种基于分布估计算法(Estimation of Distribution Algorithm,EDA)的多目标优化算法,用于最小化最大完工时间和总能量消耗.采用双种群增加种群的多样性,并加入启发式操作NEH(Nawaz-Enscore-Ham... 针对绿色零等待作业车间调度问题,本文提出一种基于分布估计算法(Estimation of Distribution Algorithm,EDA)的多目标优化算法,用于最小化最大完工时间和总能量消耗.采用双种群增加种群的多样性,并加入启发式操作NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)来提高初始解的质量.设计自适应学习速率来控制优良解信息在整个算法搜索过程中的引导作用.结合零等待作业车间调度问题的结构性质与解码方式,提出基于前端省略的快速评价方法,同时利用Insert操作构建两种局部搜索策略,进而加强算法的搜索效率和深度.通过仿真实验和算法对比验证所提算法的有效性. 展开更多

关键词 零等待作业车间调度问题 分布估计算法 能量消耗 绿色调度

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求解作业车间调度问题的混合QPSO算法 被引量：3

12

作者 付振奥 刘心报 +1 位作者 程浩 周谧 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期369-373,共5页

文章使用混合量子粒子群优化算法求解作业车间调度问题,并设计了一种基于工序的编码方式;为了克服量子粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点,将模拟退火算法引入量子粒子群优化算法,使算法具有跳出局部最优的能力并增强其全局搜索能力... 文章使用混合量子粒子群优化算法求解作业车间调度问题,并设计了一种基于工序的编码方式;为了克服量子粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点,将模拟退火算法引入量子粒子群优化算法,使算法具有跳出局部最优的能力并增强其全局搜索能力,形成量子粒子群-模拟退火调度算法;仿真结果表明,混合算法具有良好的全局收敛性能。 展开更多

关键词 量子粒子群优化算法 模拟退火算法 作业车间调度问题

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改进蚁群算法在车间作业调度问题中的应用 被引量：2

13

作者 陈程 《黑龙江科技信息》 2008年第2期45-45,118,共2页

Job Shop问题是与实际生产相关的多约束组合优化问题,具有约束较多,计算量大的特点,一直以来是研究的热点。应用改进型蚁群算法解决车间作业调度问题。在原有标准蚁群算法的基础上采用了新的信息素更新规则,提高了算法的效率和可用性。... Job Shop问题是与实际生产相关的多约束组合优化问题,具有约束较多,计算量大的特点,一直以来是研究的热点。应用改进型蚁群算法解决车间作业调度问题。在原有标准蚁群算法的基础上采用了新的信息素更新规则,提高了算法的效率和可用性。实验结果表明算法对解决小规模Job Shop问题有很好的性能。 展开更多

关键词 蚁群算法 车间作业调度问题 原理

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改进狼群算法求解柔性作业车间调度问题 被引量：1

14

作者 陈嘉朋 王聪 余佳英 《现代电子技术》 2022年第3期165-170,共6页

针对传统群智能优化算法求解柔性作业车间调度问题时存在寻优后期收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,提出一种改进狼群算法(IWPA)。首先,构建以最小化最大完工时间为优化目标的柔性作业车间调度问题(FJSP)模型;其次,采用混沌初始化操作... 针对传统群智能优化算法求解柔性作业车间调度问题时存在寻优后期收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,提出一种改进狼群算法(IWPA)。首先,构建以最小化最大完工时间为优化目标的柔性作业车间调度问题(FJSP)模型;其次,采用混沌初始化操作和二进制串调整策略以提高初始种群的质量;为提高算法的收敛速度和全局搜索能力,对探狼和猛狼的位置更新公式分别进行改进;采用类似于遗传算法(GA)中的选择、交叉操作不断对最佳加工序列进行扰动,以改善算法的局部搜索性能;最后,采用新的种群淘汰机制更新狼群来丰富种群多样性。通过与多种群智能优化算法的仿真实验对比,证明所提出的改进狼群算法对求解FJSP问题可行、合理且高效。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 改进狼群算法 混沌初始化 二进制调整 扰动机制 种群淘汰机制

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自适应粒子群优化算法在车间作业调度问题中的应用 被引量：1

15

作者 张智善 《物流技术》 北大核心 2013年第6期220-222,共3页

采用粒子群优化算法对该问题进行求解,为了提高算法的求解性能,针对粒子群算法特点,提出了一种自适应的惯性权值来调整算法的搜索空间和一种自适应更新策略来动态地更新粒子的位置。最后通过经典的实例对本文提出的算法进行了检验,结果... 采用粒子群优化算法对该问题进行求解,为了提高算法的求解性能,针对粒子群算法特点,提出了一种自适应的惯性权值来调整算法的搜索空间和一种自适应更新策略来动态地更新粒子的位置。最后通过经典的实例对本文提出的算法进行了检验,结果表明,该改进的粒子群算法在求解车间作业调度问题是有效的。 展开更多

关键词 车间作业调度问题 粒子群优化算法 自适应策略 惯性权重

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基于Lévy Flight的混合GA在柔性作业车间调度问题中的性能分析

16

作者 张正敏 管在林 岳磊 《工业工程》 北大核心 2021年第4期83-92,共10页

近年来,柔性作业车间调度问题(FJSP)由于其NP难特性与在制造系统中的广泛应用被大量关注。为提高该类问题求解效率,本文在标准Lévy flight的基础上提出了一种新的离散Lévy flight搜索策略,并将该策略与遗传算法框架结合,形成... 近年来,柔性作业车间调度问题(FJSP)由于其NP难特性与在制造系统中的广泛应用被大量关注。为提高该类问题求解效率,本文在标准Lévy flight的基础上提出了一种新的离散Lévy flight搜索策略,并将该策略与遗传算法框架结合,形成一种离散Lévy flight策略的混合遗传算法。该混合算法通过使用离散Lévy flight搜索策略对每代精英种群进行变步长搜索,提高了算法的局部搜索能力,增强了种群多样性。本文通过将CS、GA和TLBO等经典算法作为对比算法,对不同规模的54个FJSP算例进行实验,证明了所提出的算法具备更好的收敛效果与稳定性,适合于求解大规模FJSP。 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题(Fjsp) Lévy flight搜索策略 混合遗传算法

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基于NSGA-Ⅲ算法的多目标柔性作业车间调度问题研究 被引量：5

17

作者 杨草原 邓永滨 孙孟珂 《信息技术与信息化》 2021年第12期121-123,共3页

针对柔性多目标调度问题,考虑机器加工速度对调度结果的影响,构建了以最大完工时间最小、设备总能耗和设备总负荷为优化目标的柔性作业车间节能调度模型。使用了一种具有寻优能力更强的非支配排序遗传算法Ⅲ(non-dominated sorting gene... 针对柔性多目标调度问题,考虑机器加工速度对调度结果的影响,构建了以最大完工时间最小、设备总能耗和设备总负荷为优化目标的柔性作业车间节能调度模型。使用了一种具有寻优能力更强的非支配排序遗传算法Ⅲ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ)求解该调度问题。NSGA-Ⅲ通过预先生成一组均匀的参考点,参考点的小生境数依据其与个体的距离,然后选择出同一支配等级的个体。在该模型中每台机器都有多档加工速度可供选择。最后,选择15个标准算例验证NSGA-Ⅲ求解性能,选择5个标准算例进行仿真并与传统的NSGA-Ⅱ算法做比较,结果表明NSGA-Ⅲ算法更具有优越性。 展开更多

关键词 柔性作业车间多目标调度问题 非支配排序遗传算法Ⅲ 标准算例

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基于粒子群优化的多目标作业车间调度 被引量：13

18

作者 雷德明 吴智铭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1657-1657,共1页

为了利用粒子群优化算法解决作业车间调度问题，提出了将调度问题转化为连续优化问题的有效策略；设计了Pareto档案粒子群算法（PAPSO），该算法将档案维护和全局最好位置选取结合在一起，在档案维护过程中为每个粒子选取全局最好位置... 为了利用粒子群优化算法解决作业车间调度问题，提出了将调度问题转化为连续优化问题的有效策略；设计了Pareto档案粒子群算法（PAPSO），该算法将档案维护和全局最好位置选取结合在一起，在档案维护过程中为每个粒子选取全局最好位置；给出了变异与PAPSO的结合新策略；最后将PAPSO和带变异的PAPSO应用于15个调度实例，以最小化总拖后时间和最大完成时间，与强度Pareto进化算法2等算法进行比较，结果验证了PAP—SO在作业车间调度方面的良好性能． 展开更多

关键词 作业车间调度问题 粒子群优化算法 多目标 PARETO 维护过程 完成时间 粒子群算法 优化问题

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混合工作日历下批量生产柔性作业车间多目标调度方法 被引量：3

19

作者 曾强 吴锦锦 +1 位作者 王培露 李明金 《工业工程》 北大核心 2021年第6期8-17,共10页

提出了一种混合工作日历下批量生产柔性作业车间多目标调度方法。考虑设备的混合工作日历约束,构建了以生产周期最短、制造成本最低为优化目标的批量生产柔性作业车间多目标调度模型。设计了一种带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA II... 提出了一种混合工作日历下批量生产柔性作业车间多目标调度方法。考虑设备的混合工作日历约束,构建了以生产周期最短、制造成本最低为优化目标的批量生产柔性作业车间多目标调度模型。设计了一种带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA II)求解该模型。算法中,采用“基于工序和设备的分段编码”方式分别对工序和设备进行编码;采用“基于工序和设备的分段交叉和变异方式”进行交叉和变异操作,采用“遗传算子改进策略”保证交叉、变异后子代个体的可行性;解码操作采用“基于平顺移动的原理”和“基于工作日历的时间推算技术”推算工序的调整开始、调整结束、加工开始和加工结束时刻。最后,通过案例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 批量生产柔性作业车间调度问题 多目标优化 混合工作日历 平顺移动 NSGA II算法

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基于混合蜂群算法的柔性作业车间调度优化 被引量：1

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作者 伍大清 罗江琴 +1 位作者 李悛 邱玲 《南华大学学报（自然科学版）》 2014年第2期84-88,共5页

针对柔性作业车间调度求解问题,提出一种新型混合蜂群智能优化算法.该算法采用独特的编码方式和位置更新策略来避免不合法解的产生,在蜂群算法的基础上增加了有利于局部搜索的混沌算子提高了算法搜索精度,实现了全局搜索与局部搜索能力... 针对柔性作业车间调度求解问题,提出一种新型混合蜂群智能优化算法.该算法采用独特的编码方式和位置更新策略来避免不合法解的产生,在蜂群算法的基础上增加了有利于局部搜索的混沌算子提高了算法搜索精度,实现了全局搜索与局部搜索能力的有效平衡.最后将此算法在不同规模的实例上进行了仿真测试,并与最近提出的其他几种具有代表性的算法进行了比较,验证了该算法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 柔性作业车间调度问题 蜂群优化算法 混沌算子

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