基于改进的NSGA-II纺织生产车间柔性作业车间调度问题算法的研究

作     者：贾坤 汪治学 陈瀚宁 Jia Kun;Wang Zhixue;Chen Hanning

作者机构：经纬纺织机械股份有限公司北京100176 天津工业大学控制科学与工程学院天津300380 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300380 数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心北京100039 

出 版 物：《新型工业化》 (The Journal of New Industrialization)

年 卷 期：2024年第14卷第5期

页      面：85-95页

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心创新基金项目“基于人工智能的数字化教育资源开发、利用、管理与评价技术研究”(项目编号1221003) 

主　　题：柔性作业车间调度问题 多目标优化算法 变领域搜索策略 混合种群初始化策略 

摘      要：在纺织生产线调度领域,传统的人工调度方式已难以满足当前对高效利用机器和提升生产效率的迫切需求。鉴于此,本文建立了以最小化最大完工时间和机器总负载为优化目标的多目标柔性作业车间调度问题(flexible job shop scheduling problem,FJSP)数学模型,并提出了一种改进的NSGA-II算法(INSGA-II)用于求解。本文的主要特点是:(1)该算法采用基于工序和机器的两层编码方法;(2)采用混合种群初始化策略,目的是提高种群的初始质量;(3)设计了一种基于迭代次数的变领域搜索策略,在减少无效搜索的同时提高了局部搜索能力。本文在MK01-MK09和abz05-abz09的测试集上,将所提出的算法与其他算法(MOEA/D、MOEA/DD和NSGA-II)进行对比,并通过对14个标准算例的分析,证明了改进个NSGA-II算法在求解FJSP问题中的有效性。