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国外社会科学 2000年第3期 90-91页

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混合遗传neh算法在流水车间调度中的应用

控制工程 2010年第4期17卷 497-500页

作者：盛立纲顾幸生华东理工大学自动化研究所上海200237

针对流水车间调度问题提出一种混合遗传neh算法,以提高求解效率。neh算法是一种高效的构造性算法具有很强的邻域搜索能力,而遗传算法则能有效地提供全局搜索。据此,新算法首先通过选择、交叉和变异操作,经过迭代获得一个较好解,然后在... 详细信息

针对流水车间调度问题提出一种混合遗传neh算法,以提高求解效率。neh算法是一种高效的构造性算法具有很强的邻域搜索能力,而遗传算法则能有效地提供全局搜索。据此,新算法首先通过选择、交叉和变异操作,经过迭代获得一个较好解,然后在这个解所在的特定邻域内进行改进的neh搜索,以获得更好解,经过neh搜索后求得的最好解作为一个新个体加入下一代种群中,继续进行遗传操作。通过对流水车间调度的最小化最大完成时间问题的仿真实验结果表明,新算法有明显改进。

关键词：流水车间调度遗传算法 neh 最大完成时间

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对于neh启发式方法搜索邻域的研究

控制工程 2008年第2期15卷 217-219页

作者：高守玮戴杨刘媛媛上海交通大学自动化系上海200240

综合考虑所需的计算时间和最终获得的解的质量,研究了neh启发式方法在以Makespan为目标的置换流水车间调度问题(PFSP)中的应用。由于neh算法取得成功的一个重要原因在于其迭代式插入邻域搜索过程,因此,着重从它的邻域搜索空间入手,用精... 详细信息

综合考虑所需的计算时间和最终获得的解的质量,研究了neh启发式方法在以Makespan为目标的置换流水车间调度问题(PFSP)中的应用。由于neh算法取得成功的一个重要原因在于其迭代式插入邻域搜索过程,因此,着重从它的邻域搜索空间入手,用精简或增强邻域的方法,给出了几种不同的空间结构。实验结果表明,给出的两种增强的结构能取得比以往算法更优的解,即利用这两种算法可以大大缩短完工时间,获得更有效的调度。

关键词： neh 调度 Makespan 邻域

基于改进neh算法的置换流水车间仿真调度研究

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基于改进NEH算法的置换流水车间仿真调度研究

作者：李广振东北大学

学位级别：硕士

随着小批量、定制化生产模式的到来,生产系统变得日益复杂,数学建模难以对复杂的置换流水车间调度问题进行精确建模,同时也必然会造成调度结果性能的降低。而随着计算机仿真的发展,仿真建模比数学建模在真实性和灵活性上的优点都要更加... 详细信息

随着小批量、定制化生产模式的到来,生产系统变得日益复杂,数学建模难以对复杂的置换流水车间调度问题进行精确建模,同时也必然会造成调度结果性能的降低。而随着计算机仿真的发展,仿真建模比数学建模在真实性和灵活性上的优点都要更加突出。目前,针对置换流水车间调度问题的仿真调度方法仍有以下不足:没有考虑更加实际的约束、缺乏成体系的柔性化建模方法、以及缺乏高效率的优化算法。因此,为了降低建模难度和提高调度性能,本文提出利用仿真模型代替数学模型进行调度优化的方法,并提出合适的改进算法来与仿真模型进行交互优化。从实际问题出发,提出了置换流水车间仿真调度方法,并解决了该实际问题,得到了较好的结果,证明了本文所提仿真调度方法的优越性。论文的主要研究内容包括:(1)结合离散事件仿真与neh算法的仿真调度方法研究。将约束分为动态约束和静态约束,并分别使用动态方法和静态方法将两类约束加入到仿真模型中,藉此提出考虑多种约束的置换流水车间仿真元模型的柔性化建模方法。同时基于柔性化建模方法搭建仿真环境,根据功能需求在仿真环境中设计四个功能区域。然后提出仿真环境与neh启发式算法的优化框架与程序,并提出具体的仿真调度思路。基于Plant simulation底层平台实现仿真环境与neh算法的交互优化过程,并通过与文献中的一个算例求解过程进行比较来证明所提方法的正确性。(2)neh算法的改进与测试研究。为了进一步提高所提调度方法的求解质量,首先分析并比较文献中几种较好的改进neh算法,总结得出关于初始排序规则的改进思路。基于该思路在初始排序规则中引入峰度,提出一种改进neh算法。在VRF测试集的37种规模算例上,比较共9种neh-baesd算法的解的质量、计算效率和综合性能,来证明本文所提改进neh算法优于目前已有的改进neh算法。(3)具有序列恢复时间的置换流水车间仿真调度研究。为了进一步完善所提仿真调度方法以及更好的解决实际问题,首先介绍恢复时间的三种模式及其概念,据此提出四种具有序列恢复时间的置换流水车间调度问题。在已提出的仿真调度方法的基础上,引入属于静态约束的恢复时间约束,得到具有序列恢复时间约束的置换流水车间仿真模型。通过设计、求解算例,来验证所提仿真调度方法解决该问题的有效性,以及恢复时间的重要性。(4)仿真调度方法与传统数学调度方法求解复杂工程问题时的比较。在解决实际问题时传统数学调度方法会出现两次偏差,而仿真调度方法只出现一次偏差。分别用仿真调度方法和传统数学调度方法对某实际问题进行求解,来对比证明本文所提仿真调度方法在解决实际问题时的优越性。

关键词：置换流水车间调度 neh 仿真调度仿真模型恢复时间 Plant simulation

一种基于neh算法的有效求解半flowshop问题的迭代插入算法

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一种基于NEH算法的有效求解半flowshop问题的迭代插入算法

PCC2009-第20届中国过程控制会议

作者：刘心报郭盈程浩合肥工业大学管理学院

Flowshop是最常见的一类生产调度模式,但实际的生产情况往往不完全符合经典的flowshop问题。本文以一车轮生产车间为背景,从中提炼出一种新型的不同于传统flowshop问题的半flowshop问题。与传统的flowshop问题相比,这类问题的不同之处... 详细信息

Flowshop是最常见的一类生产调度模式,但实际的生产情况往往不完全符合经典的flowshop问题。本文以一车轮生产车间为背景,从中提炼出一种新型的不同于传统flowshop问题的半flowshop问题。与传统的flowshop问题相比,这类问题的不同之处在于它允许各个工件的操作可以不必通过每台机器。本文针对首次提出的半flowshop问题提出了一种基于neh算法的迭代插入算法,实验结果表明该算法能够有效的解决该类问题,综合算法解质量、运算时间、编码难易程度、稳定性等方面,该算法解决该类问题可以优于目前已知的算法,并可以更好的运用于实际的生产问题。

关键词：生产调度半flowshop问题迭代插入算法 neh

来源： cnki会议评论

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混合帝企鹅算法研究及其在水表排产中的应用

混合帝企鹅算法研究及其在水表排产中的应用

作者：王润沈阳大学

学位级别：硕士

在生产全球化的背景下,经济发展十分迅速,制造企业的规模也越来越庞大。所以,资源的利用、生产效率的提高,对企业的发展就显得格外重要。智能制造业领域内,生产调度始终是一个关键且活跃的研究方向。这一过程涉及在多样化的制造环节中... 详细信息

在生产全球化的背景下,经济发展十分迅速,制造企业的规模也越来越庞大。所以,资源的利用、生产效率的提高,对企业的发展就显得格外重要。智能制造业领域内,生产调度始终是一个关键且活跃的研究方向。这一过程涉及在多样化的制造环节中合理分配有限的资源,旨在降低生产成本、减少资源的不必要消耗,并缩短产品生产周期,从而提升企业的市场竞争力并确保企业获得最大化的经济利益。在众多调度问题中,置换流水车间调度问题(Permutation Flow Shop Problems,PFSP)是其中最为基础的类型,针对这类问题已经发展出了大量的进化算法。在最近几年中,学术界提出了众多新型的群体智能优化算法,这些算法显著提升了求解PFSP问题的效率和效果,但是仍然存在较大的提升空间。因此,本文对帝企鹅优化算法(Aptenodytes Forsteri Optimization,AFO)进行改进,并将其应用到PFSP领域中以实现其价值,本文的主要研究如下:(1)构建了面向多目标的水表零部件排产模型。根据水表零部件的生产的实际情况,以最小化最大完工时间、最小拖期、最小提前期为目标构建水表零部件制造排产模型。多目标水表零部件制造排产模型将多个目标考虑在内,使其更符合实际企业的排产情况。(2)设计了一种求解流水车间调度问题的混合帝企鹅优化算法(Hybrid Aptenodytes Forsteri Optimization,HAFO)。首先,采用最小位置值的优先规则,对调度问题的解进行编码,该算法在初始化种群阶段加入了基于neh的启发式策略、基于FAURE序列的生成策略进而提高初始解的质量与多样性。其次,在原始的帝企鹅算法的基础上增加了基于量子旋转门的全局搜索算子,提升了全局搜索能力;在算法迭代后期对50%最优个体加入了交换、逆转两种邻域操作,增强了算法的局部搜索能力。在Car、Reeves以及Taillard标准测试集上进行仿真实验,结果表明所提算法优于与之对比的其他群智能算法。最后,对某公司水表产品生产线上的排产问题进行求解,实验结果表明所提算法在求解置换流水车间调度问题上的有效性。(3)开发了面向水表零部件生产的排产系统。以某水表零部件制造企业为背景构建实际案例,通过ACCESS建立与企业生产调度相应的数据库,使用MATLAB开发出适用于水表零部件加工企业的生产调度排产系统,将HAFO作为该系统的排产引擎,进一步体现了HAFO的实际生产价值与意义。

关键词：置换流水车间调度问题多目标 neh 量子旋转门排产系统

K-means聚类算法在分布式置换流水车间调度问题中的应用研究

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K-means聚类算法在分布式置换流水车间调度问题中的应用研究

作者：杨瑞峰天津理工大学

学位级别：硕士

在经济全球化的大趋势下,分布式调度已经得到了众多企业的关注,成为企业提高经济效益的重要研究方向之一。本文的研究目的是针对分布式置换流水车间调度问题,设计用于解决工件分配和工件排序问题的算法,以便对分布式车间的实际生产有所... 详细信息

在经济全球化的大趋势下,分布式调度已经得到了众多企业的关注,成为企业提高经济效益的重要研究方向之一。本文的研究目的是针对分布式置换流水车间调度问题,设计用于解决工件分配和工件排序问题的算法,以便对分布式车间的实际生产有所启发。本文首先构建了分布式置换流水车间调度模型,提出了K-means聚类与neh算法结合的neh-K启发式算法,将工件在机器上的加工时间作为聚类标准进行聚类,再将得到的聚类集依次平均分配至各个工厂,尽可能平均每个工厂的总加工时间。本文还将K-means算法思想改进了遗传算法的适应度函数与交叉变异算子,使得改进后的遗传算法在计算过程中能保留种群的多样性,脱离局部最优。对比现有启发式算法与智能算法,评估了neh-K算法与遗传K-means算法的性能,结果表明,这两种算法具有较好的鲁棒性和准确性。

关键词：分布式置换流水车间 K-means聚类初始化 neh 遗传算法

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分布式置换流水车间低碳调度问题

分布式置换流水车间低碳调度问题

作者：卞珺生沈阳大学

学位级别：硕士

随着全球经济一体化的发展,分布式调度已成为企业关注的热点之一,优化分布式置换流水车间的生产效率更是各企业关注的重要研究方向之一。本文旨在解决这一问题,设计一种算法来优化工件分配和排序阶段,从而提高低碳调度的效率。通过本文... 详细信息

随着全球经济一体化的发展,分布式调度已成为企业关注的热点之一,优化分布式置换流水车间的生产效率更是各企业关注的重要研究方向之一。本文旨在解决这一问题,设计一种算法来优化工件分配和排序阶段,从而提高低碳调度的效率。通过本文的研究,期望能够为实际生产提供有益的启示,为企业提高经济效益、提升竞争力提供帮助。首先,为解决分布式置换流水车间工件分配问题,提出了一种考虑低碳问题的分布式置换流水车间调度模型,并采用neh-D(neh-DBSCAN)启发式算法进行求解,该算法结合了DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类与neh算法,将加工时间相近的工件利用DBSCAN算法聚类,从而将加工时间相近的工件分配到相似类簇,并计算类簇均值做代表点,利用neh算法将类簇排序,从而解决neh方法计算量较大的问题。再依据该顺序依次将类聚集中的工件平均随机分配到各个工厂,从而得到初始调度串,重复进行类簇内工件分配操作得到初始调度串集,从而解决车间之间负载不平衡的问题。其次,为解决分布式置换流水车间工件排序问题,提出了一种改进的松鼠搜索算法(Fitness Peak Clustering-Improved Squirrel search Algorithm,FPC-SSA)来解决分布式置换流水车间低碳调度问题。该算法结合了适应度峰值聚类算法(Fitness Peak Clustering,FPC)的思想,改进了松鼠算法的搜索策略,以应对松鼠算法容易过早收敛的问题,并解决了橡树样本选择和算法停止条件确定的问题;提出以样本多样性为基础的类簇合并与分裂策略以及松鼠算法普通树交互学习策略,使改进松鼠算法在算法前期重视全局搜索,防止算法过早收敛,算法后期重视局部搜索,加快算法收敛;改进FPC-SSA算法夏季搜索策略,增强算法对解空间的搜索能力;提出季节常数计算策略和FPC-SSA算法冬季随机样本生成策略,从而防止算法陷入局部最优。在某电液控系统制造企业案例和某汽车左侧围外板加工车间的实际工程案例数据上,采用neh-D算法和FPC-SSA算法解决分布式置换流水车间低碳调度车问题,并于其他方法进行比较。评估结果显示本文的方法具有较好的鲁棒性和准确性,可为工业生产流程优化提供参考。

关键词：分布式置换流水车间调度低碳调度问题 neh 松鼠算法聚类算法

一种基于新型混合蚁群优化算法解决流水车间调度问题

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一种基于新型混合蚁群优化算法解决流水车间调度问题

作者：高飞辽宁科技大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断发展,工业生产正在逐步走向自动化智能管控,企业的生产调度已经由之前的依靠人工经验判断生产方案,转向了依靠智能优化调度算法解决多目标,大规模的生产计划。科学且合理地安排企业车间生产,不仅仅可以减少工人的作... 详细信息

随着社会经济的不断发展,工业生产正在逐步走向自动化智能管控,企业的生产调度已经由之前的依靠人工经验判断生产方案,转向了依靠智能优化调度算法解决多目标,大规模的生产计划。科学且合理地安排企业车间生产,不仅仅可以减少工人的作业时间,减少管理人员的管控时间,更可以提高企业生产的生产效率,提高资源利用率,减少企业的拖工时间,缩短三废产出率等等。在车间调度问题中,流水车间调度问题是典型的组合优化问题中的NP-hard问题,针对不同的求解目标,获取该问题的最优调度解决方案是一件较困难的问题。流水车间调度问题的主要目标之一是求得一个最优调度方案,使得车间生产的最大完工时间达到最小值,从而提高企业生产的效率。作为生产调度问题中的一个典型的经典问题,流水车间调度问题引起了国内外广大学术研究人员的关注,通过计算科学,运筹学,仿真智能等领域的不断研究与发展,流水车间调度问题已经有了突破性的进展。蚁群算法作为群智能算法之一,在被提出时就吸引了各领域的研究人员的注意力,其具有的鲁棒性、自组织性、并行性等算法特点使其更适合于解决规模较大,目标解较复杂的组合优化问题,其源于生物界蚂蚁觅食的寻优过程使得蚁群算法更贴合流水车间调度问题的调度行为,因而在车间调度问题中被广泛地使用。同时,蚁群算法不仅仅应用于车间调度问题,同时也被应用于指派问题、网络路由、单机排序、故障识别、连续函数优化、系统识别、数据挖掘、图像处理、岩土工程、光谱解析、几何约束等领域的研究。本文主要研究的内容是流水车间调度问题。结合蚁群算法的优化算法原理与思想,同时添加了neh算法的优化机制,以及MMAS算法的改进,提出了求解流水车间调度问题的新型混合蚁群算法,并对该算法进行了优化操作,解决了实际的流水车间调度问题中的优化问题。阐述流水车间调度问题的概念,特点,解决流水车间调度问题的主要算法等。介绍蚁群算法的基本原理,实现流程,复杂度分析及主要特点。介绍neh算法与蚁群算法相结合的算法流程。阐述MMAS的初始解的获取方法,节点选择方法,局部搜索与信息更新方法等。引出BM-MMAS算法求解流水车间调度问题过程中初始解获得,节点选择和局部搜索,信息素变化方法等。最后通过具体的实验分析该算法的实际应用意义。

关键词：流水车间调度蚁群算法 neh BW-MMAS