改进的遗传算法在多目标车间调度中的应用研究

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1、大连交通人学下学硕十学何论文表1．1数学符号表Table1．1Tableofmathsign符号含义Oijh工件i第J条工艺路线的第h道工序tijh工序OijIl的加工时间Cijh工序O¨I-的完工时刻Sijh工序OijIl的开工时刻WijI工人加工完工序Oijh的时刻niJ零件i的第j条工艺路线的工序总数a一个很大的正数。g生产费用W生产周期取值为1，当01．1h先于‰，在机床m上加工yyhpq*,取值为0，其他情况取值为1，选择工件i的加工路线JXij取值为0，其他情况取值为1，工人i先于工人j使用机床mZi■取值为0，其他情况

2、根据对调度模型的描述，建立的数学模型如下：优化目标：min[g，W]约束条件：零件i的第j条工艺路线中的最后一道工序，c如一口(1-嘞)sw零件i的第j条工艺路线中的第一道工序，Ctjx+a(1一x0)≥t,j-零件i的第j条工艺路线中的其它工序，勺l—c0(^一1)+口(1一嘞)>t_}jh，Vf，，，h，h一1在机床m上加工的两道工序，(1．1)(1．2)(1．3)(1．4)％一c胛+缈伽唧+口(1一嘞)+口(1一xm)≥tOh(1．5)c胛一％+口1-Yijhpqsm)+口(1一嘞)+口(1一‰)≥‘即(1．6)如果工序oij

3、h与T序opqm都在机床k上加工，并且oijh由工人a加工，opqm由工人b加工，则这两个工人满足条件：wi]h--Wpqm+aZabk苫tijh(1．7)4第一章多}1标乍矧凋度问题的研究～"一‰+口(1一z掀)>team(1．8)每个零件只能选择一条工艺路线，莩纠(1．9)零件的每条工艺路线中使用机床m的工序，掣；Yijhpqxm列(1．1∞^+莩Yyhqp,,．列mⅢ每一道工序的完工时刻，％≥0(1．12)式(1．1)给出了优化目标，即同时缩短生产周期和减少生产费用。式(1．2)是生产周期的约束。式(1．3)和(1．4)保证了

4、工序之间的先后顺序。式(1．5)和(1．6)保证了一台机床不能一起加工两个零件和一个零件不能同时由两个机床加工。式(1．7)和(1．8)保证了一台机床不能同时由两个工人操作和一个工人不能同时操作两合机床。式(1．10)和(1．11)保证了在零件一条工艺路线中不能重复使用一台机床。在上面的数学模型中，总的约束个数和变量个数是零件数量、零件的工艺路线数量工序数量及工人数量的函数，假设有w个工人和n个工件，每个工件有m条加工路线，在每条工艺路线中有k个工序，则总的变量个数e为：O=nm+mnk+历2砌O一1)／2+kw(w一1)／2(1．

5、13)总的约束条件个数西为：西一2mnk+所2砌0—1)+刀+mkn(n一1)+kw(w一1)(1．14．)1．3多目标车间调度问题的研究现状针对特定利益指标解决生产计划与调度集成优化问题有很多研究，如：文献Ⅲ从集成化的角度研究了柔性JobShop计划和调度问题，建立了两层混合整数规划模型，并用遗传算法求解最佳加工路径，用启发式规则求解调度问题。文献乜1中详细的描述了遗传算法在生产计划与调度优化领域的理论和技术。文献b1利用遗传算法解决了生产线平衡问题。文献n1利用遗传算法解决了并行多机调度问题。文献∞3利用遗传算法解决了作业车间动

6、态调度问题。文献叩1研究了一类作业车间的生产计划和调度集成优化问题。文献n1针对汽车装配车间(流水车间)，利用禁忌搜索算法与快速调度仿真相结合给出了三种不同的启发式算法使生产计划和调度同时得到优化。文献∞1针对多级串联流水车间5大连交通大学T=学硕十学何论文给出了一个基于调度仿真的集成生产计划和调度系统，通过在生产计划制定过程中引入仿真的方法可以给出设备的准确负荷，并通过调节计划求解部分设备的可用负荷最终得到一个可行调度。还有最近几年提出的一些较为理想的解决车间调度的算法，如：吴秀丽饽1提出了一个基于多目标免疫遗传算法(MOIGA)

7、的动态调度优化算法。首先定义了柔性作业车间动态调度问题，然后采用事件驱动和周期驱动相结合的调度策略，提出了基于MOIGA的动态调度优化模型，接着设计了面向交货期性能最优的柔性作业车间调度算法，并讨论了影响算法复杂度的因素。鞠全勇，朱剑英n们提出批量生产优化调度策略，建立多目标优化调度模型，结合多种群粒子群搜索与遗传算法的优点提出具有倾向性粒子群搜索的多种群混合算法，以提高搜索效率和搜索质。黄敏镁：罗荣桂n妇提出了柔性资源约束流水车间调度(FRCFS)问题的假设条件，分析了问题求解的复杂性。针对FRCFS问题的强NP一难特性，提出了由

8、基于混合遗传算法的作业调度模块、基于优先规则的工序开始时间决策模块和基于关键工序的柔性资源分配模块3部分组成的求解问题的改进算法(MA)。王伟达，刘文剑n21提出了一个动态调度控制器的设计框架，并详细阐述了它的功能模块和工作流程。控制