基于混合离散状态转移算法的多目标节能无等待流水车间调度

作     者：王聪 余佳英 张宏立 Wang Cong;Yu Jiaying;Zhang Hongli

作者机构：新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 

出 版 物：《系统仿真学报》 (Journal of System Simulation)

年 卷 期：2024年第36卷第10期

页      面：2345-2358页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52267010) 新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01C367,2022D01E33) 

主　　题：无等待流水车间 节能调度 状态转移算法 总能量消耗 最大完工时间 多目标优化 

摘      要：针对以完工时间和总能耗为目标的节能无等待流水车间调度问题(energy-efficient no-wait flow shop scheduling problem,EENWFSP),设计一种混合离散状态转移算法(hybrid discrete state transition algorithm,HDSTA)进行求解。根据问题特性设计工序和速度矩阵的编码方式,采用启发式算法获得优质的初始解。根据EENWFSP性质,对4个离散操作算子进行任务分配,将嵌入二次状态转移的交换、移动、对称算子用于工序优化,替换算子用于机器速度优化,并在替换算子中嵌入基于关键路径的速度替换策略。设计了一种改进的破坏重构操作,用于进一步提高Pareto解的质量。通过与4种算法在测试实例上的实验结果分析,表明HDSTA在解决EENWFSP时具有较强优势。