基于和声搜索的阻塞流水车间调度问题的算法优化

针对以最大完工时间为目标的阻塞流水车间调度问题,提出了一种通过混合和声搜索改进遗 传算法的优化求解算法.构建了阻塞流水车间调度原理图并描述了运算方法;详细论述了混合算法的实施流程和关键问题,并使用NEH方法和局部搜索对混合算法进行了改进.仿真结果表明,改进后的混合算法能显著提高优化阻塞流水车间调度问题的解.     

求解具有混合约束流水车间调度问题的迭代贪婪算法

流水车间调度问题是具有典型工程应用背景的组合优化问题,对该问题的研究具有重要的理论意义和应用价值。基于传统的流水车间调度问题,提出一种有限等待约束、阻塞约束以及无等待约束共存的混合约束流水车间调度问题。以问题的最小化最大完工时间为目标,提出一种利用迭代贪婪算法进行求解的方法,该方法利用改进的NEH算法计算初始解,通过迭代贪婪算法进行优化,并设计多点交叉策略和插入邻域搜索策略提高解的质量。通过经典实例测试,验证了所提算法的有效性。     

对于NEH启发式方法搜索邻域的研究

综合考虑所需的计算时间和最终获得的解的质量,研究了NEH启发式方法在以Makespan为目标的置换流水车间调度问题(PFSP)中的应用。由于NEH算法取得成功的一个重要原因在于其迭代式插入邻域搜索过程,因此,着重从它的邻域搜索空间入手,用精简或增强邻域的方法,给出了几种不同的空间结构。实验结果表明,给出的两种增强的结构能取得比以往算法更优的解,即利用这两种算法可以大大缩短完工时间,获得更有效的调度。     

基于工件间隙的Blocking流程车间调度启发式算法

考虑Blocking流程车间调度的特殊性质,提出一种基于工件间隙以达到减少机器闲置和工件滞留时间的初始排序规则,结合插入搜索机制,构造解决Blocking流程车间的调度问题的启发式算法.通过大量的计算实验并与有效地解决该调度问题的NEH算法进行比较,结果表明本算法在解的质量上有改进.     

求解多目标流水车间调度Pareto最优解的遗传强化算法

针对多目标流水车间调度Pareto最优问题, 本文建立了以最大完工时间和最大拖延时间为优化目标的多目标流水车间调度问题模型, 并设计了一种基于Q-learning的遗传强化学习算法求解该问题的Pareto最优解. 该算法引入状态变量和动作变量, 通过Q-learning算法获得初始种群, 以提高初始解质量. 在算法进化过程中, 利用Q表指导变异操作, 扩大局部搜索范围. 采用Pareto快速非支配排序以及拥挤度计算提高解的质量以及多样性, 逐步获得Pareto最优解. 通过与遗传算法、NSGA-II算法和Q-learning算法进行对比实验, 验证了改进后的遗传强化算法在求解多目标流水车间调度问题Pareto最优解的有效性.     

求解FFS问题的混合搜索机制粒子群算法

针对柔性流水车间调度(flexible flow shop scheduling,FFS)问题,提出了一种混合搜索机制粒子群算法(multi-search mechanism particle swarm optimization algorithm,MMPSO),以期获得柔性流水车间调度问题的优化解。在分析柔性流水车间调度问题特点的基础上,设计了针对该问题的粒子信息编码方案,提出了瓶颈机器消除算法以提升初始种群的质量;同时在个体极值搜索中采用NEH-Greedy搜索算法,在全体极值搜索中采用SADA(simulated snnealing disturb algorithm)搜索算法以扩大搜索范围,提高可行解质量,加快收敛速度,在算法迭代搜索过程中对全体极值进行RPA(random perturbation algorithm)操作以避免算法陷入局部最优。实验结果表明,MMPSO算法能够以较快的收敛速度获得柔性流水车间调度问题的一个较好的优化解。     

基于新邻域结构的Memetic 算法求解流水车间调度问题

流水车间调度是一类典型的生产调度问题,属于NP-难问题.针对传统的最优化方法难以求解大规模问题,提出了一个Memetic算法,在算法的局部搜索中使用一种新型的基于NEH的邻域结构,并且其邻域规模随着搜索的进行能够动态变化,可以大大提高算法的搜索能力.通过对标准Benchmark问题的测试,所得结果表明提出的基于新邻域结构的Memetic算法具有较好的性能,并且优于已有文献中的粒子群算法.     

多构造蚁群优化求解置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度问题,提出了一种多构造蚁群优化求解算法。在该算法中,蚁群采用两种方式构造解,分别是基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)启发式算法和Rajendran启发式算法,并根据解的质量,自适应地调整两种构造方式在蚁群中所占的比例。对置换流水车间调度问题的基准问题测试表明,提出的算法是有效的。     

改进离散粒子群算法求解柔性流水车间调度问题

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.     

一种用于PFSP节能优化的混合禁忌搜索算法

为了追求节能减排与净利润最大化,建立一种置换流水车间订单接受与调度模型。禁忌搜索是一类启发式全局搜索算法,传统禁忌搜索对初始解依赖较大,没有对考虑能效的置换流水车间调度问题进行更深入的优化。鉴于问题的复杂性,提出了一种节能混合禁忌搜索算法,结合了NEH构造启发式算法的优势,并在该算法中设计了订单接受与拒绝编码方式、能耗调整与交货期配置策略。最后采用大量随机实例对性能进行分析。实验结果表明,通过上述改进,改善了算法的全局搜索能力与解决复杂模型的寻优能力,节能混合禁忌搜索较单一算法而言性能更优,可以有效增加企业总净利润,降低能源消耗。