基于智能优化算法的生产调度问题研究

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1、博士学位论文Ｄ〇ＣＴ〇ＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩ〇Ｎ论文题目基于智能优化算法的生产调度问题研究作者徐建有学院信息科学与工程学院专业控制理论与控制工程指导教师顾树生教授备注二？－五年九月日分类号密级ＵＤＣ学位论文基于智能优化算法的生产调度问题研究作者姓名：徐建有指导教师：顾树生教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：博士学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：２０１５年７月１６日论文答辩日期：２０１５年９月

2、２６日学位授予日期：答＿员会主席：评阅人：东北大学２０１５年９月ＩＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｉｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＰｒｏｂｌｅｍｓＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｌｌｉｅｎｔＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｓｇｐｇｂＸｕＪｉａｎｏｕｙｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｕ

3、ＳｈｕｓｈｅｎｇＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｅｔｅｍｂｅｒ２０１５ｐｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研宄成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果一，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：４签字日期：，学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论

4、文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。、交流作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一一年半口两年ｅ年口ｆ如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意（）学位论文作者签名导师签名签字日期：如从签字日期：７，－－Ｉ东北大学博士学位论文摘要基于智能优化算法的生产调度问题研究摘要以钢铁、化工、机械等为代表的制造业是国民经济的支柱

5、产业。近年来，随着经济全球化的发展，制造型工业企业所面临的市场竞争和资源、环境压力不断加强。生产调度是制造型工业企业生产管理的核心内容，鉴于生产调度问题的复杂性，如何利用先进的建模与优化方法来进一步提升生产调度的质量，以帮助企业提高产品质量和生产效率一，降低生产成本和能源消耗，直是当前学术界和制造型工业企业所面临的机遇和挑战。因而，针对生产调度问题的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文主要针对制造型工业企业中普遍存在的典型生产调度问题进行了研宄，提出了改进的智能优化算法，既包含问题建模与求解方法

6、的理论探讨，也包括实际生产调度问题的应用研宂。具体的研宄内容包括：１针对两代理单机调度问题，考虑了实际生产中工件等待时间越长生产成本越大（）的因素，，将工件的实际处理时间定义为开始时间的线性增加函数该问题的优化目标是在工件的拖期时间不超出第二个代理所允许的上界情况下一个代理所要求的拖，实现第期工件总数目的最小化一。针对该问题，提出了个禁忌搜索算法来获得大规模问题的近优解一，以及个针对小规模问题的分枝定界算法。针对流水车间调度问题一２，提出了个改进的遗传算法，在算法的局部搜索中使（）一种新型的自

7、适应邻域结构用了，其邻域规模随着搜索的进行能够动态变化，从而提高。Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ问题的测试结果表明算法的搜索能力使用标准，所提出的基于新邻域结构的遗传算法性能要优于已有文献中的相关算法。一（３）与传统流水车间调度问题中工件在每个机器上只能加工次不同，考虑了机械制造中工件可以一个机器上多次加工的实际情况，研究了可重入流水车间调度问题，提一一ｅｍｅ出了个自适应Ｍｔｉｃ算法，并在局部搜索中设计了个邻域规模可以自适应变化的动态邻域搜索方法。针对带有顺序相关调整时间的多目标流水车间调度问题，将传统的迭代

8、局域搜（句一索算法扩展到多目标领域。在局域搜索中使用基，提出了个多目标迭代局域搜索算法于动态邻域的多目标变深度搜索方法，以保证搜索深度和广度的平衡，提高算法的搜索－－ＩＩ－＜ｉ东北大学博士学位论文摘要性能。通过对标准测试问题的测试结果表明了所提出算法的有效性。