考虑时间与能耗约束的柔性作业车间调度优化

随着能源价格日益上涨以及国家节能减排措施的不断推进,制造业正朝着绿色生产方向转型。针对受调整时间和能耗约束的柔性作业车间调度问题,建立以最大完工时间、总调整时间和总能耗为目标的数学模型。设计改进的NSGA-Ⅱ与禁忌搜索结合的多目标混合算法（MOGATS）进行求解。算法设计三种初始化规则保证初始解的质量和多样性。为提高算法搜索效果,将Pareto等级引入交叉算子中,并在变异算子中加入模拟退火算法提升算法的局部搜索能力。最后,在Pareto前沿中找到各个目标的最优个体作为初始解,进行禁忌搜索以提高解的质量。通过与其他算法的实验结果进行对比,验证MOGATS算法能够有效求解考虑机器调整的柔性作业车间多目标问题。     

基于改进遗传算法的标签印刷生产调度技术

针对标签印刷生产过程中存在的多品种、小批量、客户定制化程度高、部分生产工序存在不确定性等问题建立了以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度模型,提出了一种改进遗传算法(GA).首先,在标准遗传算法的基础上采用整数编码;然后,在选择操作阶段采用轮盘赌法,并通过引入精英解保留策略以确保算法收敛性;最后,提出动态自适应交...     

考虑多类型时间依赖资源约束的敏捷卫星调度优化

随着现代空间科技的迅猛发展, 光学遥感图像数据的应用需求越来越广泛, 大力推动了光学对地观测卫星的发展. 然而, 由于高昂的发射成本的约束, 对地观测卫星的资源是有限的, 远远无法满足各类数据需求. 因此, 提高对地观测卫星的使用效率, 提高其任务执行率, 具有非常重要的应用价值. 本文聚焦于敏捷对地观测卫星的任务调度问题, 即在给定的调度周期内, 对有限的卫星资源制定合理的任务调度方案, 在满足一定星上资源约束下, 最大化观测任务收益. 该问题难点在于星上的资源是非常有限的, 例如存储图像数据的固存资源、用于采集数据和卫星姿态切换的能量资源及执行任务活动耗费的时间资源. 需要注意的是, 能量消耗量和时间消耗量依赖于任务的执行时间, 这是敏捷卫星相对传统的非敏捷卫星独有的特性. 不同任务场景对不同类型资源的需求不同, 多种资源约束互相耦合, 资源约束具有时间依赖特性, 这些难点无疑极大地增加了卫星调度的求解难度. 为高效地求解该问题,本文构建了多类型时间依赖资源约束的敏捷卫星调度整数规划模型, 并针对问题特性提出了一种基于自适应选择因子的迭代局部搜索启发式算法. 自适应选择因子综合考虑了目标收益、资源消耗量、资源约束的松弛量, 采用动态变化的资源重要度, 能快速自适应地根据当前场景下各种类型的资源数据使用量来确定最佳局部搜索方向, 从而在有限时间内找到高质量的解. 实验结果证明, 本文所提出的算法在多种情况下相比当前最好算法求解效果显著更优. 此外, 算法独有的自适应选择因子相比传统的选择因子的求解质量更高, 这是因为所设计的自适应选择因子兼顾了目标收益和资源消耗量之间权衡关系的同时, 采用动态变化的资源重要度准确捕捉了资源需求的迫切程度.     

多产品间歇过程调度问题的建模与优化

提出了一种基于有色赋的Petri网（CTPN）的多产品间歇过程高度问题的建模方法,通过引入一类方案选择库所和方案评价变迁,可以灵活地实现各种优化方法的集成。给出了一个结合局部禁忌搜索的蚁群算法。通过示例,表明了这种多产品间歇过程高度问题的建模与优化方法的有效性。     

考虑多约束的混合流水车间MOJ 调度

考虑晶圆加工过程中的多品种和与次序相关的换模时间约束,以系统总完工时间最小为优化目标,建立混合流水车间MOJ调度模型.在此基础上,提出了基于作业-产品-机器三层析取网络流的列生成算法.为进一步改善列生成算法存在的尾效应,将基于次梯度优化的拉格朗日松弛算法嵌入列生成算法框架中,构建了采用双重迭代的改进型列生成(MCG)算法.最后,通过理论分析和仿真实验表明了MCG算法是有效、可行的.     

考虑运输时间的多目标柔性作业车间调度研究

针对考虑运输时间的柔性作业车间调度问题,构建了以最大完工时间最小化、最大机器负载最小化和总机器负载最小化为目标的多目标优化模型,并提出一种小生境粒子群优化算法求解该模型.首先,在粒子群的初始化过程中动态选择完工时间最短的机器,提高初始解的质量,加快算法的收敛速度.其次,针对传统粒子群算法的不稳定性和早熟问题,引入邻域搜...     

带时间窗车辆路径问题的多目标文化基因算法

针对物流配送中带时间窗的车辆路径问题,以最小化车辆使用数和行驶距离为目标,建立了多目标数学模型,提出了一种求解该问题的多目标文化基因算法。种群搜索采用遗传算法的进化模式和Pareto排序的选择方式,局部搜索采用禁忌搜索机制和存储池的结构,协调两者得到的Pareto非占优解的关系。与不带局部搜索的多目标遗传算法和单目标文化基因算法的对比实验表明,本文算法的求解质量较高。     

考虑随机旅行时间与二维装载约束的越库配送车辆路径优化

面向越库配送模式下二维装载和车辆路径联合优化,考虑现实配送过程的不确定性因素,提出考虑随机旅行时间和二维装载约束的越库配送车辆路径问题.基于蒙特卡洛模拟与场景分析方法,建立以运输成本、车辆固定成本以及时间窗期望惩罚成本之和最小化为目标的带修正随机规划模型.继而根据问题特征,设计改进的自适应禁忌搜索算法和基于禁忌搜索的多重排序最佳适应装箱算法进行求解.其中,改进的自适应禁忌搜索算法在禁忌搜索算法的基础上引入自适应机制,对不同邻域算子进行动态选择,并提出基于移除-修复策略的多样性机制以增强算法的寻优能力.数值实验表明,所提出的模型与方法能够有效求解考虑随机旅行时间和二维装载约束的越库配送车辆路径问题,自适应与多样性机制能一定程度上增强算法的全局搜索能力.     

考虑模糊作业时间的再制造加工车间多目标调度方法

针对再制造加工过程中作业时间的不确定性以及现行车间调度问题中多目标并行的特点,以三角模糊数描述再制造加工车间作业时间的不确定性,建立以完工时间、加工成本、设备负载平衡和加工能耗为目标的再制造加工车间调度模型,并提出一种基于多种群协同进化的混合人工鱼群算法对模型进行求解.该算法采用多种群协同进化的思想提高单种群混合人工鱼群算法的搜索能力,并考虑对多目标再制造加工车间调度问题的适用性,最后以个体分散程度为指标更新Pareto解集中的最优解.仿真实验验证了所提出方法的可行性.     

切换信息拓扑和时变时滞下离散时间线性多智能体系统一致性的平均驻留时间条件

研究了有向切换信息拓扑和时变时滞下离散时间线性多智能体系统的一致性问题.首先,通过适当的线性变换把一致性问题转化为相应的时变时滞线性切换系统的渐近稳定问题; 然后,利用构建的李亚普诺夫函数和平均驻留时间模式,建立了一致性问题可解的基于线性矩阵不等式的时滞依赖充分条件,研究了如下两种情形: 1)所有信息拓扑都是可一致的,2) 部分信息拓扑是可一致的; 最后,数值实例验证了结果的正确性.     

带扰动和变异因子的改进禁忌搜索算法求解贴片机贴装过程优化

以多贴装头拱架式贴片机为研究对象,利用带扰动和变异因子的改进禁忌搜索算法,实现贴片机贴装过程优化.算法在传统禁忌搜索算法的基础上,利用以长期记忆为基础的多元化扰动策略和块变异算子来扩大贴片机贴装顺序优化搜索空间,并结合局部下降搜索策略优化喂料器分配,最终实现贴片机贴装整体优化.仿真实验表明,改进算法能快速有效地获得较好的贴片机贴装优化解.与其他文献中的算法相比,所提出的算法在求解质量和求解速度上有较大的优越性.