遗传算法和禁忌搜索算法在车间调度中的研究进展

遗传算法与禁忌搜索算法的出现为解决高维组合优化问题提供了强有力工具。二者既有共性,又有个性。本文综述了遗传算法和禁忌搜索算法及它们的混合策略在车间调度优化问题中的应用现状。     

用于求解单机调度问题的混合禁忌搜索算法

针对工件不同释放时间和实际加工时间之和的学习效应情况,研究单机调度总完工时间最小化问题。根据问题的NP-hard特性,证明2个优先规则,结合禁忌搜索算法与优先规则,提出一个混合禁忌搜索算法,提高了算法跳出局部最优的能力,既保留了优异的基因又扩大了领域的搜索范围。实验结果表明,与基准算法相比,该算法在求解质量上有更好的表现,而且随着工件规模的增加优势更加明显。     

求解无等待流水调度的基于禁忌搜索的混合算法

本文提出了解决最小完工时间的无等待流水调度问题的基于禁忌搜索的混合算法。算法结合了调度规则和禁忌搜索算法的优点,首先利用调度规则构造较好的初始解,既可以加快禁忌搜索算法的收敛速度,也可以降低整个算法的运算量,使算法有更好的工程实用性;然后使用变邻域结构的禁忌搜索算法改进当前解。在保持可达性的基础上,该算法缩小了邻域规模和减少了计算时间。数值仿真实验表明,该算法是有效的。     

面向柔性作业车间调度问题的改进变邻域搜索算法

针对柔性作业车间调度问题的特点,提出一种求解该问题的改进变邻域搜索算法。结合问题特点设计合理的编码方式,采用遗传算法进行最优解搜索,将搜索的结果作为变邻域搜索算法的初始解,以提高初始解的质量。为提高局部搜索能力,设计3种不同的邻域结构,构建邻域结构集以产生邻域解,保证邻域解的搜索过程中解的可行性以提高求解效率。针对一系列典型的柔性作业车间调度问题的实例,运用所设计的改进变邻域搜索算法进行测试求解,并将计算结果与文献中其他算法的测试结果进行比较,验证了所提出方法求解柔性作业车间调度问题的可行性和有效性。     

求解Job-Shop调度问题的禁忌搜索算法的研究

本文针对最小完工时间的Job-Shop调度问题提出了一种禁忌搜索算法，该算法使用插入算法构造尽可能好的初始解，然后用禁忌搜索算法改进当前解，在算法中对未被选中的候选解信息进行记忆，合理平衡了集中搜索与分散搜索。最后用基准实例进行仿真，实验结果表明该算法是可行的和有效的。     

混合禁忌搜索算法求解关联运输调度问题

考虑到实际生活中车辆受发车时间限制以及道路路况影响运输成本等因素,建立了带客户软时间窗、车场硬时间窗、多车型、道路路况等约束的关联运输调度问题模型.结合禁忌搜索与遗传算法的优势,构造了混合禁忌搜索算法,以通过构造多个初始解来增大搜索空间;设计了两种禁忌表,分别为局部禁忌表和全局禁忌表,这不仅能加快寻优速度,还可以摆脱对单个解的依赖;将禁忌搜索生成的优化解作为遗传算法的初始解,可以加快寻优速度;自适应调整禁忌表长度可以避免早熟收敛;提取核心路径便于进行后期优化,relocate算子能减少路径网络回路数目.对实例进行的仿真表明,提出的IVRP优于一般的VRP,可节约大量成本,且提出的算法在收敛速度和寻优结果两方面都优于遗传算法和禁忌搜索算法.由3种算法求解得到的总成本、总里程及收敛时间的标准差体现出该算法的稳定性比另外两种算法的好.     

一种求解车间作业调度问题的混合邻域结构搜索算法

车间作业调度问题是优化组合中一个著名的难题,问题的目标是在满足约束条件的前提下,使调度的加工周期尽可能小。文章中提出了利用新的混合邻域结构进行搜索来求解车间作业调度问题。对于算法关键的邻域构造问题以及跳坑策略给出了提高算法优度的解决方案。采用43个不同规模和难度的国际标准算例做为本算法的测试实验集,39个算例找到了最优解,其中包括著名的难例FT10。与当前国外学者提出的一种先进算法进行了比较,算法的优度高于被比较的先进算法。     

一类货运车辆调度问题的混合禁忌搜索算法

研究了一类货运车辆调度问题 :带时间窗口车辆装卸货问题 .首先给出了该问题的数学描述 ,通过引入快速局部搜索算法来加快禁忌搜索速度 ,提出了一种求解该问题的混合禁忌搜索算法 ,可以大大减少算法的运行时间而不影响解的质量 ,最后利用两个具有现实规模和复杂度的实例来测试 .结果表明 :本文提出的混合禁忌搜索算法是求解该类货运车辆调度问题的有效、快速算法 .     

禁忌搜索算法解决零空闲流水线调度问题

针对流水线调度这一类NP-Hard难题,深入分析了零空闲流水线调度问题,提出了一种解决零空闲流水线调度问题的基于NEH方法的禁忌搜索算法,建立了以工件的最大完工时间为目标的算法模型.新算法利用NEH启发式算法产生问题的初始解,改善了新算法的搜索性能.利用动态方式更新禁忌表长,提高了新算法的鲁棒性.为了提高算法的运行时效,利用快速搜索算法对提出的禁忌搜索算法进行改进,即采用快速搜索算法作为禁忌搜索的邻域函数,得到另一种改进的禁忌搜索算法.仿真试验结果表明了该算法的有效性及优越性,新算法在流水线生产调度及自动化工程等领域具有较高的实用价值.     

求解动态车辆调度问题的混合禁忌搜索算法

对带时间窗的动态车辆调度问题进行分析,引入虚拟点和时间轴概念,建立基于时间轴的动态车辆调度模型,并提出基于C-W节约法和禁忌搜索的混合禁忌搜索算法进行求解.算法中使用动态方法构造候选解和动态禁忌长度的选取策略来提高算法的收敛速度,最后通过测试实例验证了该混合算法解决动态车辆调度问题的有效性和可行性.     

基于禁忌搜索算法的网格任务调度

合理的任务调度算法可以在很大程度上提高网格系统的有效利用率。在网格环境中,用户希望自己的任务尽可能快地得到完成,而网格环境则希望尽可能充分地利用所有节点。针对这种情况,该文提出了基于禁忌搜索算法的网格任务调度,具有较小的时间复杂度和良好的调度性能。实验证明了其正确性和实用性。     

基于混合遗传与禁忌搜索的网格任务调度的研究

网格技术将所有可用于共享的资源（例如,计算机、存储设备、软件、数据库等）通过网络连接起来,并将它们转化成一种标准的计算能力。为各种复杂的计算任务提供资源,因此网格任务在各种资源之间的调度成为了一个关键的问题。本文通过对遗传算法与禁忌搜索算法的分析,提出了一种混合遗传算法与禁忌搜索算法的策略,把禁忌搜索算法独有的记忆思想引入到遗传算法的搜索过程中,通过把禁忌搜索算法作为遗传算法的变异算子的方法,提高了网格任务调度的有效性。最后,使用网格模拟器,对算法的性能进行了测试,并比较了轻重负载情况下,经典遗传算法和本算法调度方案的性能差异。     

基于禁忌算法的双层结构网格任务调度研究

合理的任务调度算法可以在很大程度上提高网格系统的利用率。针对网格环境异构、分布等特点,提出了基于禁忌搜索算法（TS）的双层结构网格任务调度算法,仿真实验表明,该方法具有良好的解质量和搜索能力,对异构系统中的任务调度具有较好的处理结果。     

全局优化的混合禁忌搜索算法

针对多峰函数的全局优化问题,提出了混合禁忌搜索的全局优化方法,通过实例验证了所提出的算法的可行性、有效性并且收敛速度较快.     

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。     

禁忌搜索解决烘干窑调度问题

针对烘干窑生产周期长、成本高的问题,为提高其生产效率,缩短生产周期,对烘干窑的生产调度进行了优化,描述了一个现实中存在的烘干窑调度问题,提出了一种改进的融入了回溯思想的禁忌搜索算法,并给出了算法优化前后的生产计划比较。实际应用结果显示,该算法能有效地缩短生产周期,减少生产成本,提高设备利用率和合同准时率。     

Windows环境下的禁忌搜索法解Job—shop问题

本文应用禁忌搜索算法来解决复杂的车间调度问题,介绍了禁忌搜索算法的基本概念和各项参数,讨论了基于禁忌搜索的调度方案,并给出了调度方案的编程实现。     

An Advanced Tabu Search Algorithm for the Job Shop Problem

The job shop scheduling problem with the makespan criterion is a certain NP-hard case from OR theory having excellent practical applications. This problem, having been examined for years, is also regarded as an indicator of the quality of advanced scheduling algorithms. In this paper we provide a new approximate algorithm that is based on the big valley phenomenon, and uses some elements of so-called path relinking technique as well as new theoretical properties of neighbourhoods. The proposed algorithm owns, unprecedented up to now, accuracy, obtainable in a quick time on a PC, which has been confirmed after wide computer tests.