基于遗传算法求解作业车间调度问题_毕业论文.doc

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1、辽宁科技大学本科生毕业设计第I页基于遗传算法求解作业车间调度问题摘要作业车间调度问题(JSP)简单来说就是设备资源优化配置问题。作业车间调度问题是计算机集成制造系统(CIMS)工程中的一个重要组成部分，它对企业的生产管理和控制系统有着重要的影响。在当今的竞争环境下，如何利用计算机技术实现生产调度计划优化，快速调整资源配置，统筹安排生产进度，提高设备利用率已成为许多加工企业面临的重大课题。近年来遗传算法得到了很大的发展，应用遗传算法来解决车间调度问题早有研究。本文在已有算法基础上详细讨论了染色体编码方法

2、并对其进行了改进。在研究了作业车间调度问题数学模型和优化算法的基础上，将一种改进的自适应遗传算法应用在作业车间调度中。该算法是将sigmoid函数的变形函数应用到自适应遗传算法中，并将作业车间调度问题中的完工时间大小作为算法的评价指标，实现了交叉率和变异率随着完工时间的非线性自适应调整，较好地克服了标准遗传算法在解决作业车间调度问题时的“早熟”和稳定性差的缺点，以及传统的线性自适应遗传算法收敛速度慢的缺点。以改进的自适应遗传算法和混合遗传算法为调度算法，设计并实现了作业车间调度系统，详细介绍了各个模块

3、的功能与操作。最后根据改进的编码进行遗传算法的设计，本文提出了一种求解车间作业调度问题的改进的遗传算法，并给出仿真算例表明了该算法的有效性。关键词：作业车间调度；遗传算法；改进染色体编码；生产周期辽宁科技大学本科生毕业设计第36页SolvingjopshopschedulingproblembasedongeneticalgorithmAbstractSimplyspeaking,thejobshopschedulingproblem(JSP)istheequipmentresourcesoptimi

4、zationquestion.JobShopSchedulingProblemasanimportantpartofComputerIntegratedManufacturingSystem(CIMS)engineeringisindispensable,andhasvitaleffectonproductionmanagementandcontrolsystem.Inthecompetionecvironmentnowadays,howtousetheassignmentsquicklyandtop

5、lanproductionwithdueconsiderationforallconcernedhasbecomeagreatsubjectformanymanufactory.Inrecentyears,thegeneticalgorithmsobtainedgreatdevelopmentitwasusedtosolvethejobshopschedulingproblemearly.Thispaperdiscussesthechromosomecodemethodindetailbasedont

6、hegeneticalgorithmsandmaketheimprovementonit.ThroughtheresearchonmathematicsmodelofJSPandoptimizedalgorithm,theimprovedadaptivegeneticalgorithm(IAGA)obtainedbyapplyingtheimprovedsigmoidfunctiontoadaptivegeneticalgorithmisproposed.AndinIAGAforJSP,thefitn

7、essofalgorithmisrepresentedbycompletiontimeofjobs.Therefore,thisalgorithmmakingthecrossoverandmutationprobabilityadjustedadaptivelyandnonlinearlywiththecompletiontime,canavoidsuchdisadvantagesasprematureconvergence,lowconvergencespeedandlowstability.Exp

8、erimentalresultsdemonstratethattheproposedgeneticalgorithmdoesnotgetstuckatalocaloptimumeasily,anditisfastinconvergence,simpletobeimplemented.thejobshopschedulingsystembasedonIAGAandGASHisdesignedandrealized,andthefunctionsandope