求解作业车间调度的变邻域细菌觅食优化算法

针对最小化最大完工时间的作业车间调度问题,提出一种基于变邻域趋化操作的细菌觅食优化算法。邻域搜索是一类改进型局部搜索算法,在每一步迭代过程中通过搜索当前解的邻域得到一个改进的解,利用邻域搜索可大大提高局部最优解的精确度。本算法采用基于操作的编码,使得细菌觅食优化算法适用于作业车间调度求解;将3种不同的邻域结构引入趋化操作中,以便扩大可行解的搜索空间,细菌个体按照自适应学习策略根据邻域的各自贡献率选择搜索方式,减少陷入局部极小的机会;同时使用自适应步长更新各邻域内趋化操作的位置,根据适应度值动态调整搜索精度,避免早熟收敛。典型算例试验表明,该算法具有一定的鲁棒性,并有效地提高了搜索精度和收敛性。     

求解作业车间JIT调度问题的VNS/MP混合算法

针对作业车间准时制调度这类复杂的非正规性能指标调度问题,基于机器加工序列和工序开工时间的两阶段优化策略,提出一种结合变邻域搜索和数学规划的混合调度算法。在变领域搜索的每次迭代过程中,通过在Swap和Insertion两类邻域结构内跳转搜索获得较优的机器加工序列,由此松弛了调度模型中最难满足的机器析取约束;然后调用数学规划方法对当前机器加工序列上的各工序开工时间进行优化计算。以引导工序向各自交货期靠拢为邻域设计原则,提出以紧邻工序对为移动对象的Swap和Insertion邻域结构;为增加搜索空间的多样性,变领域搜索中的局域搜索算法采用基于调度目标值容许偏差的阈值接受策略。对72个准时制调度的Benchmark算例的仿真结果表明,变领域搜索/数学规划混合算法获得了35个算例的已知最好解,并且更新了其中25个算例的已知最好解。     

飞机复合材料部件装配调度算法研究

以优化飞机复合材料部件装配顺序、缩短部件装配时间为目标,构建了复合材料部件装配调度模型,提出了一种启发式算法与禁忌搜索算法相结合的调度算法（HTA-AJSP）,并对其进行了优化,通过采用变邻域搜索和禁忌规则,很好地避免了算法搜索陷入局部最优。通过分析与实例验证,并与启发式算法和局部搜索算法进行比较,所提出的算法在产品装配调度优化问题上取得了比较满意的效果,缩短了装配周期,提高了装配效率。     

飞机复合材料部件装配调度算法研究

以优化飞机复合材料部件装配顺序、缩短部件装配时间为目标,构建了复合材料部件装配调度模型,提出了一种启发式算法与禁忌搜索算法相结合的调度算法(HTA-AJSP),并对其进行了优化,通过采用变邻域搜索和禁忌规则,很好地避免了算法搜索陷入局部最优。通过分析与实例验证,并与启发式算法和局部搜索算法进行比较,所提出的算法在产品装配调度优化问题上取得了比较满意的效果,缩短了装配周期,提高了装配效率。     

基于Memetic算法的有限缓冲区流水车间调度问题

针对有限缓冲区流水线调度问题,提出一种基于变邻域搜索策略的Memetic算法。在基本遗传算法中,采用NEH算法和改进IG算法产生部分初始种群,使用部分交叉算子和插入变异算子,在交叉和变异之后设计一种改进变邻域搜索方法来进行局部搜索。在该改进变邻域搜索中,将模拟退火算法作为变邻域搜索中的局部搜索方法,大大增强了算法的寻优能力,使得Memetic算法在集中搜索和分散搜索之间达到更合理的平衡。运用提出算法求解经典基准算例,并与当前先进算法比较,验证了所提算法的有效性。     

有限缓冲区流水线调度的多搜索模式遗传算法

针对有限缓冲区流水线调度问题,提出了一种多搜索模式遗传算法,算法使用多个交叉和变异操作进行解空间的探索和改良,并采用基于有向图的邻域结构来增强局部搜索。同时,局部搜索和变异操作受决策概率控制。基于典型算例的仿真和比较研究验证了所提算法的有效性。     

求解FJSP的混合遗传一蚁群算法

为更有效地求解柔性作业车间调度问题,综合考虑其中的机器分配与工序排序问题,建立了相关析取图模型,提出一种混合遗传一蚁群算法。该算法首先通过遗传算法获取问题的较优解,据此给出蚁群算法的信息素初始分布;之后充分利用蚁群算法的正反馈性进行求解,采用精英策略对蚁群的信息素进行局部更新;最后借鉴遗传算法交叉算子的邻域搜索特性扩大蚁群算法解的搜索空间,从而改善解的质量。通过3个经典算例的实验仿真,以及与其他算法的比较,验证了所提算法的可行性与有效性。     

分布式多柔性装配作业车间调度问题研究

针对分布式柔性装配作业车间环境，综合考虑了调度过程中的机器选择柔性、工人安排柔性和工序顺序柔性，构建了以最小化最大完工时间和最小化总能耗为优化目标的分布式多柔性装配作业车间调度问题(DMFAJSP)的数学模型。为求解DMFAJSP模型，提出了一种以分布估计算法为全局搜索组件、以邻域搜索算子为局部搜索组件的多维模因算法(MDMA)。最后，将所提出的算法与其他算法进行了对比试验，结果表明MDMA算法在求解DMFAJSP模型方面具有显著优势。     

求解作业车间调度问题的全局邻域搜索方法

采用传统的关键邻域搜索方法求解作业车间调度问题时,往往容易陷入局部极值而且难以跳出.为此,提出了一种具有动态调整能力的全局邻域交换策略,该策略有可能产生大量的不可行调度,需要一种筛选方法加以过滤.证明了一个新的邻域交换性质,利用该性质可以对所得调度方案作可行性约束判定,从而有效地过滤掉不可行调度.在此基础上,提出了一种求解作业车间调度问题的算法.最后,取不同规模的Benchmark问题算例对该算法进行测试,结果表明,无论从解的质量还是计算时间都取得了较好的效果.     

改进迭代局部搜索算法求解多AGV柔性作业车间调度问题

针对受运输时间和运输资源约束的柔性作业车间调度问题,提出一种融合贪心启发式规则的改进迭代局部搜索算法。以最大完工时间为优化目标,建立多自动导引小车(AGV)柔性作业车间调度问题的数学模型,并采用工序串和机器串双层编码求解问题模型,解码时融入“先到先服务”的启发式规则来对每个运输任务分配最合适的AGV;生成初始解时考虑机器全局的工作负载平衡;设计了3种邻域结构用于随机邻域局部搜索,并采用精英解记忆库策略来指定当前解,有效利用历史搜索信息,保持算法集中性的同时扩大了搜索空间。采用最好解、相对标准差和算法平均运行时间3种性能指标,分别在小规模和大规模标准测试案例上对所提算法的有效性、稳定性和高效性进行测试,结果表明不管是在求解速度上还是求解质量上其表现都优于遗传禁忌搜索算法、带转移瓶颈的遗传禁忌搜索算法和延迟接受爬山算法。