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

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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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改进Jaya算法求解混合流水车间调度问题 被引量：2

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作者 周豪 张超勇 +1 位作者 刘辉 罗敏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1462-1471,1508,共11页

混合流水车间调度问题(HFSP)是广泛存在于流程制造系统中的NP-hard问题。针对最小化完工时间的HFSP,结合Jaya算法和禁忌搜索的优势,提出了一种改进Jaya算法。在该算法迭代更新阶段,根据设计的编码方式提出一种基于路径重连的方法来进行... 混合流水车间调度问题(HFSP)是广泛存在于流程制造系统中的NP-hard问题。针对最小化完工时间的HFSP,结合Jaya算法和禁忌搜索的优势,提出了一种改进Jaya算法。在该算法迭代更新阶段,根据设计的编码方式提出一种基于路径重连的方法来进行离散更新,以保证种群的多样性,提高全局搜索能力。为提高局部搜索能力,提出融合两种邻域结构的禁忌搜索算法来进一步提高解的质量,并根据问题特性对邻域结构进行适配调整。采用所提算法求解三种基准测试集,在大规模经典测试集中求出新的最优解,在解的质量方面优于当前文献中其他算法,验证了所提算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 混合流水车间调度 路径重连 禁忌搜索 完工时间

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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

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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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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

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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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求解混合流水车间调度的改进贪婪遗传算法 被引量：37

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作者 宋存利 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1079-1086,共8页

针对最小化最大完工时间的带有不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进贪婪遗传算法。首先,该算法染色体编码采用基于工件加工顺序的编码,解码提出了两种设备分配方案,并考虑到不同阶段加工设备配置不同对算法的影响,采用了正... 针对最小化最大完工时间的带有不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进贪婪遗传算法。首先,该算法染色体编码采用基于工件加工顺序的编码,解码提出了两种设备分配方案,并考虑到不同阶段加工设备配置不同对算法的影响,采用了正序解码和逆序解码加再调度并用的解码策略。其次,提出贪婪交叉算子和贪婪变异算子,这些算子不仅承担改进种群,增加种群多样性的功能,同时还具有较强的局部搜索能力。最后通过正交实验确定算法的参数设置,与已有算法对已知案例的求解结果进行了比较,说明了该算法的有效性。同时实验表明了正序和逆序解码策略的必要性以及正序或逆序解码的时机。 展开更多

关键词 混合流水车间调度 贪婪遗传算法 正序和逆序解码 最小化最大完工时间

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基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法 被引量：5

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作者 叶宝林 高慧敏 +1 位作者 王筱萍 曾建潮 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第10期3702-3706,共5页

针对以完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题(PFSP),提出了一种基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法。首先,在算法的第一阶段采用分布估计算法对PFSP进行优化得到一个局部最优解;为了进一步提高解的优化质量,在第二阶... 针对以完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题(PFSP),提出了一种基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法。首先,在算法的第一阶段采用分布估计算法对PFSP进行优化得到一个局部最优解;为了进一步提高解的优化质量,在第二阶段提出了一种新的混合邻域搜索机制对第一阶段获得的局优解进行邻域搜索;最后,对Rec类和Tai类基准测试问题进行了测试,实验结果证实了算法的有效性。 展开更多

关键词 分布估计算法 置换流水车间调度 完工时间 混合邻域搜索

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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

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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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求解置换流水车间调度的离散狼群算法 被引量：10

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作者 谢锐强 张惠珍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第2期288-296,共9页

针对置换流水车间调度问题的具体特性,模拟自然界中狼群捕猎行为设计了一种离散狼群算法。采用基于工件序列的编码方式,反向学习初始化种群提高算法收敛速度。对原始狼群算法中游走行为、召唤行为、围攻行为进行重新设计,使得算法不易... 针对置换流水车间调度问题的具体特性,模拟自然界中狼群捕猎行为设计了一种离散狼群算法。采用基于工件序列的编码方式,反向学习初始化种群提高算法收敛速度。对原始狼群算法中游走行为、召唤行为、围攻行为进行重新设计,使得算法不易陷入局部最优。同时,运用Taguchi试验设计方法对算法参数设置进行灵敏度分析,并确定出最优的参数组合。最后,运用离散狼群算法对Car、Reeves以及Taillard标准测试集进行仿真测试,与其他智能优化算法进行比较,验证了所提出算法的可行性,为求解置换流水车间调度问题提供了更加有效的一种方法。 展开更多

关键词 离散狼群算法 群智能优化算法 置换流水车间调度 最小化最大完工时间

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求解零空闲流水车间调度问题的离散正弦优化算法 被引量：4

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作者 赵芮 顾幸生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1291-1299,共9页

针对以最小化最大完工时间(makespan)为目标的零空闲流水车间调度问题(NIFSP),提出一种离散正弦优化算法(DSOA)进行求解.受正弦波形的启发,原始的正弦优化算法(SOA)是一种利用正弦函数对个体位置进行更新的全局优化算法.首先,重新定义... 针对以最小化最大完工时间(makespan)为目标的零空闲流水车间调度问题(NIFSP),提出一种离散正弦优化算法(DSOA)进行求解.受正弦波形的启发,原始的正弦优化算法(SOA)是一种利用正弦函数对个体位置进行更新的全局优化算法.首先,重新定义了适应组合优化问题的位置更新策略,采用一种去除工件数大小可变的迭代贪婪算法来对个体位置进行更新,以提高算法的探索能力.其次,采用了交叉操作和保留精英解的选择策略,避免算法陷入局部最优.最后,为了提高局部搜索的开发能力和算法精度,引入了一种基于插入的局部搜索方法,以便于在当前最优解的周围寻找更好的解.此外,基于Taillard基准,给出了算法性能比较的仿真结果,实验结果验证了所提出的DSOA算法求解NIFSP的有效性. 展开更多

关键词 生产调度 正弦优化算法 零空闲流水车间调度问题 迭代贪婪算法 最大完工时间 智能优化算法 局部搜索

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批量流水调度问题的量子候鸟协同优化算法

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作者 陈林烽 齐学梅 +2 位作者 陈俊文 黄琤 陈付龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第11期3250-3256,共7页

为了求解批量流水调度问题(LFSP)的最小化最大完工时间,提出一种量子候鸟协同优化(QMBCO)算法。首先,采用Bloch量子球面编码方案扩大解空间;然后,运用FL算法优化初始解,以弥补传统随机初始解的不足,保证初始种群具有较高的质量;最后,使... 为了求解批量流水调度问题(LFSP)的最小化最大完工时间,提出一种量子候鸟协同优化(QMBCO)算法。首先,采用Bloch量子球面编码方案扩大解空间;然后,运用FL算法优化初始解,以弥补传统随机初始解的不足,保证初始种群具有较高的质量;最后,使用候鸟优化(MBO)算法及变邻域搜索(VNS)算法进行迭代,增强算法的全局搜索能力。采用随机生成不同规模的实例仿真,将QMBCO算法与目前较优的离散粒子群优化(DPSO)算法、MBO算法和量子布谷鸟协同搜索(QCCS)算法相比较。结果表明,在两种不同运行时间下QMBCO与DPSO、MBO、QCCS相比产生的最优解平均百分比偏差(ARPD)分别平均下降65%、34%和24%,证明了QMBCO算法的有效性和高效性。 展开更多

关键词 批量流水调度问题 最大完工时间 候鸟优化算法 Bloch量子球面编码 变邻域搜索算法 平均百分比偏差

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基于交叉选择的变邻域蜂群算法求解置换流水车间调度问题 被引量：1

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作者 亓祥波 王宏伟 马志强 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第5期179-187,共9页

针对置换流水车间调度问题的特性,设计了一种基于交叉选择的变邻域蜂群算法。首先,算法在初始化种群阶段加入了NEH启发式算法,进而提高初始解的质量。在算法迭代的初期引入了差分进化算子进行交叉与选择,从而提高解的多样性。在算法的... 针对置换流水车间调度问题的特性,设计了一种基于交叉选择的变邻域蜂群算法。首先,算法在初始化种群阶段加入了NEH启发式算法,进而提高初始解的质量。在算法迭代的初期引入了差分进化算子进行交叉与选择,从而提高解的多样性。在算法的局部搜索阶段对50%最优个体加入了交换与逆序两种变邻域操作,增强了算法的搜索能力。通过正交实验选择合适的参数,在Car、Rec以及Taillard标准测试集上进行仿真实验,结果表明所提算法优于与之对比的其他群智能算法。最后,以最小化最大完工时间为寻优目标对某公司轮胎产品生产线上的作业排产问题进行求解,求解结果优于对比的算法,进一步验证所提算法在求解PFSP上的有效性。 展开更多

关键词 置换流水车间调度 蜂群算法 局部搜索 基准问题 最小化最大完工时间

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