改进果蝇算法求解混合流水车间调度问题

针对混合流水车间调度问题(HFSP),本文提出了一种新的基于果蝇算法和变邻域搜索的混合优化方法.首先,将关键块内的工序与同阶段其他机器上的工序进行交换,提出了一种基于关键路径的HFSP新邻域结构.其次,针对HFSP的阶段式解码特性,提出了一种邻域解的快速评估方法,并验证了快速评估方法的高效性.然后,基于提出的新邻域结构,并将N7和K-insertion邻域结构引入HFSP,设计了基于上述3种邻域结构的变邻域搜索方法,以此为基础提出了一种针对HFSP的混合优化方法.最后,通过对Carlier和Liao等经典测试集进行测试,验证了所提新邻域结构的可行性和有效性,并将该方法与其他文献的方法进行了对比,验证了所提方法的优越性.     

求解区间数分布式流水线调度的混合离散果蝇优化算法

分布式调度是制造系统领域的前沿研究,而不确定调度问题的研究更具现实意义.针对不确定分布式置换流水线调度问题,采用区间数表示工序加工时间,以最小化区间最大完工时间为目标,利用问题特性在果蝇优化框架内提出一种混合离散果蝇优化算法.首先,通过改进启发式方法和随机方法混合初始化种群;然后,基于概率协同多搜索操作执行嗅觉搜索.为了平衡算法的全局探索与局部开发能力,设计基于学习机制的双种群协同搜索环节.为了进一步提升种群性能,针对优良解设计基于切换机制的双模式局部搜索.基于大量算例的仿真结果与统计对比,表明所提出算法能更有效求解区间数分布式流水线调度问题.     

混合萤火虫算法求解多目标置换流水车间调度问题

针对多目标置换流水车间调度问题,提出一种基于萤火虫算法的混合算法.该混合算法以萤火虫算法为框架,利用NEH(Nawaz-Enscore-Ham)模型及机器编码方式初始化种群,保证在增加初始化种群多样性的同时提高初始种群质量;引入概率模型,用以记录工件间及工件与加工机器间的信息,同时利用概率矩阵中的信息组合区块,并利用区块组合人造解,用以提高算法的收敛速度及增加可行解的多样性;最后,为验证该混合算法的有效性,对OR-library中的Reeves案例集进行仿真测试,同时与其他相关智能算法进行求解性能比较,验证了该混合算法具有良好的求解性能.     

改进的蚁群算法求解置换流水车间调度问题

针对蚂蚁算法在求解置换流水车间调度问题时易陷入局部最优以及计算时间较长的缺点,对最大最小蚂蚁系统(MMAS)进行了改进。在该算法中,采用NEH启发式算法提高初始解质量,并通过自适应的调节策略进一步提高蚁群算法的搜索能力。运用提出的混合算法求解Taillard基准测试集,并将测试结果与其他算法进行比较,验证了该调度算法的有效性。     

新型离散蝙蝠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,提出了一种新型离散蝙蝠算法。介绍了蝙蝠算法的基本思想,重新定义速度与位置的加法操作来实现粒子的位移,给出了算法的具体实现方案。通过实例仿真和算法比较验证了算法的优化性能,实验结果表明该算法可以有效地求解柔性流水车间调度问题。     

求解置换流水车间调度问题的混合蚁群算法

针对最大—最小蚂蚁系统在解决置换流水车间调度问题时易陷入局部最优的问题,引入最好—最差蚂蚁系统中的信息素变异和重置规则,提出了一种混合蚁群算法。使信息素矩阵变异并在搜索过程停滞时重置信息素矩阵以在搜索过程中引入多样性。在基准问题集上的对比实验表明,该算法比传统的蚁群算法具有更好的搜索全局最优解的能力。     

自适应混合粒子群算法求解置换流水车间调度问题

为更有效地解决以最大完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题,提出了一种自适应混合粒子群算法（SHPSO）。该算法结合Q学习设计了参数自适应更新策略,以平衡算法的探索和开发;同时引入粒子停滞判断方法,使用平局决胜机制和Taillard加速算法改进基于迭代贪婪的局部搜索策略,对全局极值进行局部搜索,帮助粒子跳出局部最优。实验结果表明,SHPSO算法取得的平均相对百分偏差（RPDavg）对比其他四种改进PSO算法至少下降了83.2%,在求解质量上具有明显优势。     

求解混合流水车间调度问题的离散布谷鸟算法

为求解混合流水车间调度问题,提出一种离散布谷鸟算法。针对常规解码方法难以获得最优解的缺点,提出一种改进的解码方法,基于工件数与并行机数,按概率随机分配机器;根据标准布谷鸟算法中莱维飞行和巢寄生行为两种位置更新策略的核心思想,提出基于位置交叉和个体距离的离散莱维飞行,设计基于最优插入和最优交换的巢寄生策略。最后算例对比实验结果显示,采用基于改进解码方法的离散布谷鸟算法求解所得结果的平均值最小,验证了改进解码方法能提高解的质量;实例测试所得结果均获得了当前最优解,验证了离散布谷鸟算法求解该类问题的优越性。     

求解置换流水车间调度问题的混合鸟群算法

针对置换流水车间调度问题（PFSP）,提出了一种混合鸟群算法（HBSA）以更加有效地最小化最大完工时间。首先,为了改善初始种群的质量和多样性,结合一种基于NEH（Nawaz-Enscore-Ham）的启发式算法和混沌映射提出了一种新的种群初始化方法;其次,为了使算法能够处理离散的调度问题,采用最大排序值（LRV）规则将连续的位置值转换为离散的工件排序;最后,为了强化算法对解空间的探索能力,借鉴变邻域搜索（VNS）和迭代贪婪（IG）算法的思想针对个体最佳工件排序和种群最佳工件排序分别提出了局部搜索方法。针对广泛使用的Rec标准测试集进行了仿真测试,并与目前有效的元启发式算法——刘等提出的混合差分进化算法（L-HDE）、混合共生生物搜索算法（HSOS）、离散狼群算法（DWPA）、多班级教学优化算法（MCTLBO）相比较,结果表明,HBSA取得的最佳相对误差（BRE）、平均相对误差（ARE）的平均值比上述四种算法至少下降了73.3%、76.8%,从而证明HBSA具有更强的寻优能力和更好的稳定性。尤其是针对测试算例Rec25和Rec27,仅HBSA的求解结果达到了目前已知最优解,进一步证明了其优越性。     

混合离散人工蜂群算法求解含不相关并行机的分布式柔性流水线调度

研究每阶段含不相关并行机的分布式柔性流水线调度问题.考虑顺序相关准备时间和工件动态到达时间,以最小化总加权提前/拖期惩罚为目标建立整数规划模型,提出一种融合离散差分进化算法、变邻域下降算法和局域搜索的混合离散人工蜂群算法以获取近优解.该算法采用基于工厂-工件号的编码以及基于机器最早空闲时间的动态解码机制,通过随机规则和均衡分派策略生成初始工厂-工件序列群,在引领蜂阶段引入离散差分进化算法产生优质工厂-工件序列,在跟随蜂阶段利用变邻域下降算法在被选择序列附近继续搜索以得到邻域序列,在侦察蜂阶段设计基于关键/非关键工厂间插入的局域搜索提高算法搜索能力.通过仿真实验测试不同规模的算例,实验结果表明,所提出的混合离散人工蜂群算法表现出较好的求解性能.     

求解混合流水车间调度问题的改进型PSO算法

针对粒子群优化算法易陷入局部最优以及求解生产调度问题时容易重复搜索的情况,结合混合车间调度问题的优化模型,提出一种改进的粒子群优化算法。在算法设计中,引入基于位置相似度的禁忌策略,避免对刚刚搜索过的区域重复搜索和过早陷入局部最优;同时采用线性微分递减方式更新惯性权重,既保证了算法前期有较高的全局搜索能力,又能保证后期有较高的开发能力。最后通过仿真实验,验证算法的有效性。     

基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法*

针对以完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题（PFSP）,提出了一种基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法。首先,在算法的第一阶段采用分布估计算法对PFSP进行优化得到一个局部最优解;为了进一步提高解的优化质量,在第二阶段提出了一种新的混合邻域搜索机制对第一阶段获得的局优解进行邻域搜索;最后,对Rec类和Tai类基准测试问题进行了测试,实验结果证实了算法的有效性。     

混合交叉熵算法求解模糊分布式装配流水线低碳调度问题

本文针对实际生产过程中普遍存在的不确定性,采用模糊数表示工件的加工时间与产品的装配时间,以同时最小化模糊最大完工时间和模糊总能耗为优化目标,建立模糊分布式装配流水线低碳调度问题(FDAPFLSP)的模型,进而提出一种混合交叉熵算法(HCEA)进行求解.首先,通过分析现有三角模糊数排序准则特点,并考虑生产调度问题的基本约束,设计一种实用的三角模糊数排序修正准则.其次,为增强算法性能,设计一种自适应变邻域局部搜索以实现对解空间不同区域的有效搜索.最后,仿真实验与算法对比验证HCEA可有效求解FDAPFLSP.     

超启发式人工蜂群算法求解多场景鲁棒分布式置换流水车间调度问题

本文考虑现实中广泛存在的加工时间不确定的分布式置换流水车间调度问题(DPFSP),研究如何建立问题模型和设计求解算法,方可确保算法最终获得的解在多个典型DPFSP场景下,均具有能满足客户期望的较小优化目标值(即makespan值).在问题建模方面,首先,采用场景法构建多个不同典型场景以组成场景集(每个场景对应1个具有不同加工时间的DPFSP),并设定合适的makespan值作为场景阈值,用于在评价问题解时从场景集中动态筛选出“坏”场景子集;其次,在常规优化目标makespan的基础上,结合“坏”场景子集概念提出可实现鲁棒调度的新型优化目标,用于引导算法每代加强对当前“坏”场景子集中每个DPFSP场景对应解空间的搜索;然后,结合所提的新型优化目标,建立基于多场景的鲁棒DPFSP (MSRDPFSP).在算法设计方面,提出一种超启发式人工蜂群算法(HHABC)对MSRDPFSP进行求解. HHABC分为高、低两层结构,其中低层设计6种启发式操作(HO),高层采用人工蜂群算法控制和选择低层HOs来不断生成新的混合启发式算法,从而实现在不同场景对应解空间中的较深入搜索.在不同规模测试问题上的仿...     

改进并行蚁群算法求解置换流水线调度问题

为了解决置换流水线的调度问题,提出了改进的并行蚁群算法.针对置换流水线问题本身的特性,在蚂蚁系统算法(ACS)的基础上,设计出了新的启发式信息算法.在计算大数据量的情况下,通过设计的新规律对数据进行分组,并对分组进行并行计算,然后合并各组最优解来问题的最优解.实验结果表明,该改进方法行之有效,新的启发式信息提高了解的质量,而按数据规律的分组并行不仅缩小查找最优值时间,相比于随机分组的并行算法,更加提高了解的质量.     

基于遗传算法的混合流水线车间调度多目标求解*

为了解决传统的多目标优化算法难以很好实现企业的实际决策需要问题,针对混合流水线车间调度（HFSP）的多目标优化调度问题,提出了一种新的多目标遗传算法。根据企业实际需求,采用分模块两层建模的思想,将多目标分为约束性目标和优化性目标。算法根据目标性质的不同分别进行不同的搜索。最后将新算法应用于HFSP多目标优化问题进行实例验证。结果表明,所提出的算法具有很好的可行性,与其他多目标优化方法相比,该算法具有明显的优越性、实用性和可操作性。     

求解不相关并行机混合流水线调度问题的人工蜂群算法

针对不相关并行机混合流水线调度问题的特点,设计了一种基于排列的编码和解码方法,提出了一种有效的人工蜂群算法.在引领蜂和跟随蜂搜索阶段采用3种有效的邻域搜索方法,以丰富搜索行为;在侦察蜂搜索阶段通过随机搜索对种群进行更新,以增强种群多样性.同时,通过试验设计方法对算法的参数设置进行了分析,给出指导性参数组合.通过基于典型实例的数值仿真以及与已有代表性算法的比较,验证了所提算法的有效性和鲁棒性.     

应用萤火虫算法求解基于学习效应的PFSP问题

针对置换流水车间调度问题,应用学习效应理论,将工件的加工时间与工件的加工位置建立联系,缩短了工件的最大完工时间,并将不同学习率下的最小化最大完工时间进行比较,给生产制造企业合理安排生产计划提供借鉴。应用MATLAB软件编写萤火虫算法,对建立的模型进行仿真测试,通过与粒子群算法和遗传算法进行结果对比,验证了算法的有效性,在此基础上求解出具有不同学习率的置换流水车间调度问题的最小化最大完工时间。     

Flow-shop调度问题的自适应模拟退火算法

为求得一个强NP-难问题——flow-shop调度问题的最优解或近优解, 提出一种自适应模拟退火算法. 本算法采用一种基于区段特性的特殊邻域结构、简便的目标函数计算方法和自适应退火策略. 通过Flow-shop调度问题的基准测试问题的实验, 数值结果证实了该方法的有效性.