流水车间调度问题的启发式算法研究

针对以完工时间最小为目标的流水车间调度问题,对问题的定义进行了全新的推导和分析,从数学的角度进一步挖掘出问题的本质特征.在控制第一台机器和最后一个工件加工时间的基础上,尽量压缩每个工件在加工前的等待时间,以提高算法的实际效果.模拟实验的结果表明,新的启发式算法具有很好的性能,使用新算法计算得到的调度序列平均质量以及算法本身的稳定性方面均明显优于与之具有相当算法复杂度的其他启发式算法.     

混合共生生物搜索算法求解置换流水车间调度问题

为了求解置换流水车间调度问题,提出基于共生生物搜索（SOS）算法与局部搜索策略结合的混合共生生物搜索算法. 采用最大排序值的优先规则,处理离散的搜索空间. 在初始化阶段结合NEH启发式算法以提高初始种群的质量. 在优化过程中引入交换变异来改善种群内的多样性,插入-倒转区增加算法跳出局部最优的能力;采用局部搜索策略提升算法的全局探索能力,有效避免了共生生物搜索算法易早熟、后期搜索效率低、易陷入局部最优等缺陷. 通过3个最常用、最专业的标准测试集Carlier、Rec和Taillard对算法性能进行测试. 与其他多种算法进行比较,验证了提出的混合SOS算法的优越性和稳定性.     

无等待流水线调度问题的混合优化算法

针对无等待流水线调度问题提出了一种混合离散化粒子群优化算法。通过建立位置矢量编码与调度方案之间的映射关系将连续的粒子群优化算法应用于离散的无等待流水线工件调度问题。为了提高离散粒子群算法的性能,增强算法的探索能力,在粒子群每次迭代之后对全局最优解加入随机扰动并进行变邻域搜索。仿真结果表明,该优化算法具有良好的性能。     

具有复杂缓冲的分段多流水车间调度问题

针对船舶分段生产调度过程中机器利用率低、阻塞时间长以及调度滞后等问题,分析了多流水车间的特点,提出具有复杂缓冲的分段多流水车间调度模型,并进行优化研究。模型综合考虑了缓冲中的重调度、分段返工以及阻塞时间的约束条件,目标是最小化分段的最大完工时间和阻塞时间,建立了分段在车间内部和堆场中的调度数学模型。针对问题的特殊性,设计启发式规则,用构造型启发式算法求解问题,并通过实例分析求证模型的合理性,用数值试验及通过与其他算法的对比分析验证算法的可行性和有效性。     

基于工件间距离的无等待流程车间调度构造启发式算法

无等待(No-wait)流程车间调度问题要求每个工件从加工开始至结束,必须连续进行,不允许其在完成某一工序后滞留在任一机器上.基于对目标函数的结构分析,提出一种基于最小化工件间距离的初始排序策略,结合插入方法的启发式算法.通过与文献中的启发式算法在对大量典型算例的比较后,实验数据验证了提出的算法在解的质量上超越了其它算法.     

无等待排列流水车间提前/延期调度问题

在满足任务的交货期相同和工序无等待等假设条件后,提出了一种排列流水车间提前/延期惩罚调度问题的启发式算法. 该算法首先按照7种任务排序的规则分别得到任务的较优次序,然后分别使用NEH算法构造优化解,再对每个不同解进行邻域搜索,最后比较得出最优解. 在中小规模问题的数据实验中,该算法求解与最优解的相近程度达到99%左右,并且通过大量数据样本的标准差验证,求解的稳定性也非常好. 在大规模问题的数据实验中,该启发式算法体现出非常好的优化性能,同constraint programming(ILOG-CP）优化引擎算法比较,计算结果也明显占优.     

定位路线问题的两阶段禁忌搜索算法研究

定位路线问题是定位配给和车辆路线问题的集成。分析了定位路线问题的含义,建立了此问题的数学模型,并用Lingo10．0验证了模型的正确性。由于该模型属于NP—hard问题,设计了两阶段禁忌搜索算法：第一阶段用禁忌搜索算法求解定位配给问题,确定设施定位及客户分配;第二阶段用禁忌搜索算法求解车辆路线问题,经过两个阶段的多次迭代求得定位路线问题的优化解,通过实例计算验证该算法的可行性和有效性。     

基于MIT启发式算法的阻滞流水车间调度问题研究

Blocking流水车间调度问题广泛存在于现实的制造环境中．结合经典流水车间调度问题中的一种有效启发式算法的思想，设计一种构造启发式算法．算法从对目标函数结构的分析入手，结合Blocking流水车间调度问题的特性，以减少机器闲置时间机制来实现目标函数的最小化．通过对大量典型算例的计算，实验结果证明设计的算法在工件数很大时具有优越的性能．     

求解模糊Job Shop调度问题的改进禁忌搜索算法

目的提出一种改进的禁忌搜索算法，解决传统禁忌搜索算法优化效果对运行次数和初始解依赖的不足。提高这类问题的求解质量．方法根据模糊JobShop调度问题解的特征，提出基于关键工序的邻域选择方法，采用此邻域选择方法构造禁忌搜索算法。当无邻域时，重新产生初始解进行禁忌搜索．结果采用改进的禁忌搜索算法对以13个难的benchmarks问题经模糊化得到的实例进行求解。得到的平均满意度8个优于TSAB算法。得到的最优满意度5个优于TSAB算法、4个与TSAB算法相同．结论采用基于关键工序的邻域结构构造的改进TS算法具有较强的搜索能力．     

基于禁忌搜索算法求解集装箱装载问题

针对具有广泛应用背景、多约束条件和求解困难的集装箱装载问题,引入具有人工智能记忆机制、基于邻域搜索而避免局部最优的禁忌搜索算法,探讨了在求解集装箱装载问题中禁忌搜索的编码、解码和邻域解生成等关键技术,给出了基于物体数量的编码过程与剩余空间处理方法相结合的解码过程和邻域解生成的实现过程,并为对空间利用率影响较大的剩余空间设计了合理的划分与合并规则.通过实例测试和比较,显示出很好的效果,表明该算法是行之有效的.     

A Heuristic Genetic Algorithm for No-Wait Flowshop Scheduling Problem

No-wait flowshop scheduling problems with the objective to minimize the total flow time is an important sequencing problem in the field of developing production plans and has a wide engineering background.Genetic algorithm (GA) has the capability of global convergence and has been proven effective to solve NP-hard combinatorial optimization problems, while simple heuristics have the advantage of fast local convergence and can be easily implemented.In order to avoid the defect of slow convergence or premature, a heuristic genetic algorithm is proposed by incorporating the simple heuristics and local search into the traditional genetic algorithm.In this hybridized algorithm, the structural information of no-wait flowshops and high-effective heuristics are incorporated to design a new method for generating initial generation and a new crossover operator.The computational results show the developed heuristic genetic algorithm is efficient and the quality of its solution has advantage over the best known algorithm.It is suitable for solving the large scale practical problems and lays a foundation for the application of meta-heuristic algorithms in industrial production.     

一种基于和声策略的禁忌搜索算法

结合禁忌搜索算法与和声搜索算法的特点,提出一种基于和声策略的禁忌搜索算法(HTS).该算法基于和声策略构造较优多初始解,进行多初始解禁忌搜索,解决了以往算法只从一个初始解出发进行搜索易陷入局部最优的问题.以典型的组合优化问题TSP为例,验证了该算法的有效性,计算机实验的结果表明该算法有较好的寻优能力.     

基于禁忌搜索算法求解带软时间窗的定位-路线问题

建立了描述带软时间窗的定位-路线问题(LRPSTW)的混合整数规划模型,给出了求解该问题的基于禁忌搜索算法的两阶段启发式算法:第一阶段采用禁忌搜索算法确定配送中心的位置和客户群的分配,设计的swap*-opt*邻域操作算子能够有效地搜索邻域解空间;第二阶段则采用禁忌搜索算法对选中的配送中心进行路线优化,并通过设定需要重新分配的客户数量的最大阈值来提高路线优化的效率。通过实例验算,将该算法和其他算法进行了比较,证明了该算法的可行性和有效性。     

Scheduling a three-machine no-wait flowshop with separated setup time

Consider the three-machine no-wait flowshopscheduling problem where n given jobs are to be pro-cessed on the three machines in the same technologicalorder,and the operation of each job has to be pro-cessed from start to end without interruptions on or be-…     

一类模糊指派问题及其禁忌搜索算法

研究了一类更加贴近于现实生活的模糊环境中的指派问题,即利润矩阵和时间矩阵中的元素均为模糊变量的指派问题.并借鉴针对模糊环境中的优化问题提出的机会约束规划模型和相关机会规划模型的思想,建立了模糊指派问题的数学模型.此外,考虑到模型涉及大量具有复杂性和多样性的模糊变量,设计了一种混合智能算法,即基于模糊模拟的禁忌搜索算法来求解模型的近似最优解.最后,通过一个算例说明了所建立的模型和所设计算法都是行之有效的.     

模糊需求车辆路径问题的禁忌搜索算法研究

有模糊需求的车辆路径问题是一种普遍存在而求解较为困难的运筹学问题。本文给出了基于路由失败概率的模糊需求车辆路径问题的数学模型,并将禁忌搜索算法用于解决该问题。实验结果证明,禁忌搜索算法可以有效求得模糊需求车辆路径问题的优化解,为求解模糊需求车辆路径问题提供了一个较好方案。     

基于动态扰动项的禁忌粒子群优化算法

针对粒子群优化算法后期收敛速度慢,且容易陷入局部最优解的缺点,在算法中加入动态扰动项,改变了速度的更新公式,使粒子可以跳出局部极值.后期引入禁忌搜索算法,充分利用禁忌搜索的记忆能力和爬上能力,能够快速搜索到全局最优解.通过对测试函数的仿真实验表明,采用动态扰动项的禁忌粒子群优化算法更能提高收敛速度,获得全局最优解.     

OFDMA系统中节能的遗传禁忌搜索功率分配

提出了一种用于多小区正交频分多址系统的功率分配算法. 以最小化系统发送功率为优化目标,在满足每个用户速率要求条件下,将遗传算法与禁忌搜索算法相结合,求解了多小区同频子信道上的功率分配问题. 定义了适应度函数,并给出了算法实现过程. 仿真结果表明,与已有算法相比,新提出的算法能在满足所有用户的速率要求条件下节约系统总发送功率,提高能量效率.     

禁忌搜索算法在系统可靠性最优分配中的应用

在分析现有组合优化问题禁忌搜索算法的基础上，给出了一种改进的适合于连续变量全局优化的禁忌搜索算法，为了提高算法的收敛性能，融入了模拟退火机制，并将此算法应用于复杂系统可靠性最优分配问题，仿真实验表明，改进的禁忌搜索算法求解该类问题更有效。