不确定工时下多目标柔性作业车间调度问题的进化求解方法 |
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引用本文: | 钟小玉,韩玉艳,姚香娟,巩敦卫,孙永征.不确定工时下多目标柔性作业车间调度问题的进化求解方法[J].中国科学:信息科学,2023(4):737-757. |
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作者姓名: | 钟小玉 韩玉艳 姚香娟 巩敦卫 孙永征 |
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作者单位: | 1. 中国矿业大学数学学院;2. 聊城大学计算机学院;3. 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室;4. 中国矿业大学信息与控制工程学院 |
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摘 要: | 在实际工业生产中,调度环境的复杂性与不确定性使得调度问题求解难度大大提高.针对加工时间不确定的柔性作业车间调度问题,采用不确定参数描述随机工时波动程度和约束条件允许违背程度,构建工时波动服从指数分布的多目标柔性车间调度模型.基于机会约束规划理论,将不确定调度问题转化为加工时间确定的柔性作业车间调度问题,求解得到一定程度上具有鲁棒性能的调度方案.在执行过程中,采用工序移动调整和重调度方法对作业排产方案进行动态调整.基于双链式编码以及贪婪插入法解码规则,提出了基于变邻域搜索的混合NSGA-Ⅱ算法.针对车间调度问题的多约束性和计算复杂度高等特点,设计了基于机器选择的复合启发式规则,包括依据概率的最小累计机器负载和最短工序加工时间规则,以获取更加接近Pareto前沿的均匀分布初始种群.采用改进工序和设备交叉策略以提高算法的全局搜索能力.此外,基于关键工序和机器选择的多种邻域结构,设计了变邻域搜索策略,以进一步提高算法的局部搜索能力.通过Kacem和Brandimarte标准算例的数值仿真以及与多种代表算法的统计比较,验证了所提算法的有效性.本文所提算法为不确定柔性作业车间调度问题提供了更优的调...
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关 键 词: | 多目标优化 柔性作业车间调度 NSGA-Ⅱ 变邻域搜索 不确定工时 机会约束规划 |
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