改进多种群杂交遗传算法在作业车间调度的研究

通过提出应用最广泛的混合型作业车间的调度问题以及遗传算法的基本原理,并结合生产车间调度问题的特点,对传统单种群遗传算法改进了改进。新遗传算法中加入辅助种群,保证种群的多样性,解决单个种群的遗传算法容易陷入局部收敛而出现早熟的情况。并应用实例对比分析,表明算法在车间调度系统的有效性和合理性。     

改进多种群杂交遗传算法在作业车间调度的研究

通过提出应用最广泛的混合型作业车间的调度问题以及遗传算法的基本原理,并结合生产车间调度问题的特点,对传统单种群遗传算法改进了改进。新遗传算法中加入辅助种群,保证种群的多样性,解决单个种群的遗传算法容易陷入局部收敛而出现早熟的情况。并应用实例对比分析,表明算法在车间调度系统的有效性和合理性。     

基于记忆库拉马克进化算法的作业车间调度

多种群遗传算法相比遗传算法在性能上能够有所提高,但对具有较多局部最优解的作业车间调度问题,多种群遗传算法仍然难以改善易陷入局部最优解和局部搜索能力差的缺点.因此,提出了一种求解作业车间调度问题的新算法MGA-MBL(multi-population genetic algorithm based on memory-base and Lamarckian evolution for job shop scheduling problem).MGA-MBL在多种群遗传算法的基础上通过引入记忆库策略,不但使子种群间的个体可以进行信息交换,而且有利于保持整个种群的多样性;通过构造基于拉马克进化机制的局部搜索算子来提高多种群遗传算法中子种群进化的局部搜索能力.由于MGA-MBL采用了全局寻优能力较强的模拟退火算法对记忆库中的个体进行优化,从而缓解了多种群遗传算法易陷入局部最优解的问题,并提高了算法求解作业车间调度问题的性能.对著名的benchmark数据进行测试,实验结果证实了MGA-MBL在求解作业车间调度问题上的有效性.     

运用遗传算法优化车间作业调度问题

在车间作业调度数学表达模型的基础上,研究了遗传算法对该问题的解决策略和过程。在算法流程的基础上,讨论了求解JSP问题遗传算法的具体设计,包括染色体编码设计、目标函数、遗传算子设计、选择策略设计等,最后给出了对不可行调度的处理方案。     

模拟退火遗传算法在车间作业调度中的应用

研究车间作业调度系统,使资源达到优化配置.针对提高产品质量,缩短周期,传统遗传算法应用于车间作业调度过程中易出现收敛速度慢、易陷入局部最优,导致作业调度效率极低.为了提高车间作业调度的效率,提出一种模拟退火遗传算法的车间作业调度方法.在遗传算法种群更新过程引入模拟退火机制,防止早熟现象的产生,使种群在更新迭代过程中保持了多样性,加快了收敛速度,克服遗传算法过早收敛的缺陷.采用的SA-GA算法能够在最短时间找作业调度的最优解,对30个车间作业调度标准测试案例进行了仿真.仿真结果表明,使相对平均误差降低了4.6%,极大的提高了车间作业调度效率,验证了在实际生产中应用的可行和优越性.     

基于混合遗传算法的作业车间调度问题的研究与仿真

作业车间调度问题(JSP)是一类典型的NP-hard问题,遗传算法(GA)由于其隐合并行性和全局解空间搜索两大优点而成为解决JSP问题的常用工具.但是,由于JSP问题本身的特点,普通遗传算法难以在解此类问题时得到满意解,最突出的问题就是过早收敛于某一局部最优解,使算法效率降低.在此基础上,将遗传算法和模拟退火算法相结合,提出了一种基于遗传和模拟退火的混合算法,该算法将模拟退火算法赋予搜索过程时变性融入其中,具有明显的概率跳跃性,并选取了典型问题进行分析和仿真研究.仿真结果表明,与传统的遗传算法相比该方法是行之有效的.     

基于自适应退火遗传算法的车间日作业计划调度方法

遗传算法、模拟退火算法、最优个体保护法在全局收敛性、种群早熟化、收敛速度慢等方面存在应用缺陷.文中提出了自适应退火遗传算法解决车间日作业计划的调度问题.该算法针对遗传算法中组成编码串的变异概率在整个搜索过程中是固定不变的,而且取值较小,促使算法的求解过程很长,且易走向局部最小值,提出自适应变异概率的概念与理论改善遗传算法的收敛速度;针对选择算子对种群多样性的影响,提出整体退火选择的方式(Boltzmann概率选择机制)选择杂交母体,以克服种群早熟化,避免过早收敛.最后结合车间日作业计划静态调度模型给出求解算法和求解实例.     

基于改进变异算子的遗传算法求解柔性作业车间调度①

柔性作业车间调度问题是对传统车间调度问题的扩充,它更接近于现实的生产调度问题。针对柔性作业车间调度的特点,设计了基于关键工序的变异算子,使变异集中于关键路径,从而提高了变异过程的效率。还采用二向量编码、初始种群定位法和POX交叉算子,设计了新的应用于柔性作业车间调度的遗传算法,并通过实验验证了算法的有效性。     

求解作业车间调度问题的微粒群遗传退火算法

标准微粒群算法（PSO）通常被用于求解连续优化的问题,很少被用于离散问题的优化求解,如作业车间调度问题（JSP）。因此,针对PSO算法易早熟、收敛慢等缺点提出一种求解作业车间调度问题（JSP）的混合微粒群算法。算法将微粒群算法、遗传算法（GA）、模拟退火（SA）算法相结合,既增强了算法的局部搜索能力,降低了算法对参数的依赖,同时改善了PSO算法和GA算法易早熟的缺点。对经典JSP问题的仿真实验表明：与标准微粒群算法相比,该算法不仅能有效避免算法中的早熟问题,并且算法的全局收敛性得到了显著提高。     

并行混合遗传算法在车间调度问题的应用

结合先后表编码和完全活动调度概念,设计了基于先后表的完全活动调度算法PLFA,该算法能将可行解与不可行解转化为完全活动调度。并将PLFA算法与遗传算法结合,提出了一种并行混合遗传算法,初始种群由PLFA G-T算法产生,其产生的解都是完全活动调度,采用LOX的交叉算子与基于PLFA G-T算法的变异算子,并使用主从模型的并行遗传算法模型。最后JSP基准实例验证了算法的有效性。     

遗传算法与人工免疫算法对车间调度问题求解

针对求解job-shop调度问题中存在的易出现局部最优、效率低下的问题,提出了一种新算法。该算法 采用了一种评价种群过早收敛标准的方法,引进了新的加快遗传算法进化速度的交叉算子,最后设计了人工免 疫算法中疫苗的提取和接种方法,即基于加工机器的基因片断抽取疫苗方法和最后完工机器个体的接种方法。 通过实验证明该算法能够有效地解决易出现局部最优、效率低下等问题。     

含有运输小车的柔性作业车间调度研究

在实际的柔性作业车间调度中,不但工件需要加工时间,而且工件在各个机器之间利用AGV(自动导引小车)转移也需要占用一定的时间,因此对柔性作业车间调度中考虑AGV运输时间的研究更具有实际意义.针对此问题,本文建立含有AGV的柔性作业车间调度的数学模型,针对问题自身特点对遗传算法进行改进,引入局部搜索策略加强局部寻优能力,将...     

基于DEA混合算法的模糊车间作业计划问题的研究*

针对以最小化制造跨度为目标,具有模糊加工时间的车间作业计划问题,采用梯形模糊数来表征时间参数,并应用可能性理论,在此基础上构建车间作业计划问题目标函数。为了对模糊环境下的车间作业计划问题进行有效求解,给出了一种DEA-GA混合求解算法,混合算法采用了DNA进化算法的分裂、变异和水平选择算子,然后利用遗传算法的交叉算子实现个体之间的交互,避免早熟收敛。仿真实验表明,该算法高效可行,与GA等优化算法相比,具有更快的收敛速度。     

求解作业车间调度问题的一种改进遗传算法

为了避免遗传算法的早熟收敛问题,降低算法对初始种群的敏感程度,提高收敛速度,建立了以工件完工时间最小和加工设备利用率最高为目标的数学模型,并提出一种改进遗传算法。在约束条件处理中引入可能解空间概念;设计了适应路径柔性调度问题的基于工序的编码。父代个体和交叉变异得到的个体在选择操作中具有同等选择机会,保证最优个体保留到下一代,又能保持子代的多样性。在遗传过程中引入修正种群,实现多种群杂交,以保持种群的多样性。应用实例分析和工程实践表明,算法稳定可靠,运行效率大大提高。     

基于自适应蚁群算法的Job-shop调度方法及其仿真研究

蚁群算法作为一种仿生进化算法,具有并行性、鲁棒性等优良性质,被广泛地应用于组合优化问题中。本文首先分析了job-shop调度问题与蚁群算法的内在联系,提出了一种新的用蚁群算法求解的方法。同时,为了增强算法的全局搜索能力和防止早熟现象,对挥发系数引入了一个自适应过程。最后,通过仿真证明了该算法在job-shop调度中的有效性。     

模拟退火下布谷鸟算法求解车间作业调度问题

针对车间作业调度问题（JSP）,在标准布谷鸟算法的莱维飞行中加入自适应机制,寻优过程中引入二值交叉算子保持改进算法的种群多样性,最后在模拟退火框架下增强改进算法跳出局部最优的能力。通过标准算例对所提的改进算法进行实验仿真,结果证明了改进算法的正确性和有效性。     

A modified genetic algorithm with fuzzy roulette wheel selection for job-shop scheduling problems

The job-shop scheduling problem is one of the most difficult production planning problems. Since it is in the NP-hard class, a recent trend in solving the job-shop scheduling problem is shifting towards the use of heuristic and metaheuristic algorithms. This paper proposes a novel metaheuristic algorithm, which is a modification of the genetic algorithm. This proposed algorithm introduces two new concepts to the standard genetic algorithm: (1) fuzzy roulette wheel selection and (2) the mutation operation with tabu list. The proposed algorithm has been evaluated and compared with several state-of-the-art algorithms in the literature. The experimental results on 53 JSSPs show that the proposed algorithm is very effective in solving the combinatorial optimization problems. It outperforms all state-of-the-art algorithms on all benchmark problems in terms of the ability to achieve the optimal solution and the computational time.     

设备带有恶化特性的作业车间调度模型与算法

考虑到现实作业车间调度中设备具有恶化特性,针对作业的处理时间是开始时间的线性递增函数的作业车间调度问题, 建立了以最小化最迟完成时间为目标的优化模型,进而设计了嵌套分割算法进行求解.该算法在抽样阶段嵌入单亲遗传算法以提高抽样的多样性和质量. 实例结果表明,所提出的算法在解决该问题上可以获得较高质量的解,并且具有很好的鲁棒性.     

混合粒子群算法在模糊柔性车间作业计划中的应用*

针对现实生产系统中存在的时间参数模糊化问题,给出了一种基于区间值梯形模糊数的模糊柔性车间作业计划问题模型。在对模糊柔性车间作业计划问题进行有效求解方面,针对基本粒子群算法容易陷入局部最优的问题,随后给出了一种基于遗传操作的混合粒子群算法,利用遗传算法思想对粒子进行交叉、变异操作,增强了算法跳出局部最优的能力。仿真实验表明,该算法具有可行性和有效性。     

改进人工蜂群算法求解模糊柔性作业车间调度问题

模糊柔性作业车间调度问题(FFJSP)是柔性作业车间调度问题(FJSP)的拓展,具有很强的现实意义.针对FFJSP,本文提出了一种基于领域搜索的改进人工蜂群算法.该算法以最小化最大模糊完工时间为目标.首先,为了提高初始种群的多样性,引入混沌理论来初始化种群.其次,为了提高算法的局部搜索能力,采用4种邻域结构对蜜源进行邻域搜索.为了进一步优化蜜源和加快种群的收敛速度,采用了一种新颖的交叉操作.并且在解码的过程中采用左移策略,从而很好地利用机器的空闲时间.最后,选取了3组通用数据集来测试算法的性能,并与代表性算法进行比较.结果表明,对于大部分实例,本文所提出的的算法的结果要优于与之对比的算法.