基于改进遗传算法的空间调度问题研究

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1、学校代码：10289分类号：F423密级：公开基学号：092040012于改进遗传算江苏科技大学法的空硕士学位论文间调度问题研基于改进遗传算法的空间调度问题研究究王景秋研究生姓名王景秋导师姓名马少辉江申请学位类别管理学学位授予单位江苏科技大学苏科学科专业管理科学与工程论文提交日期2012年4月27号技大研究方向工业工程论文答辩日期2012年6月11号学答辩委员会主席苏翔评阅人盲审盲审2012年6月14日分类号：F423密级：公开基学号：092040012于改进遗传算法的空管理学硕士学位论文间调度问题研基

2、于改进遗传算法的空间调度问题研究究王景秋江学生姓名王景秋苏科技指导教师马少辉副教授大学江苏科技大学二O一二年六月2AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofManagementScienceTheResearchofSpatialSchedulingBasedonImprovedHybridGeneticAlgorithmSubmittedbyWangJingqiuSupervisedbyMaShaohuiAs

3、sociateProfessorJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完

4、全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要空间调度问题有非常广泛的应用领域，最常见的有船舶制造业，例如分段的建造、堆场和装配，在运输行业有集装箱的堆场、装卸问题，飞机制造以及

5、设施的空间布局也都属于空间调度问题。有效的空间调度方法和优化技术的研究与应用，是实现先进制造和提高生产效率的基础和关键。改善调度方案可以大大提高生产效率和资源利用率，进而增强企业的竞争力，因此具有良好的经济效益和社会效益。空间调度问题是调度问题和布局问题相结合的复杂问题，目前国内外学者对其研究较少，本文对这一问题进行了研究，取得了一定成果。论文首先阐述了空间调度问题的性质，探讨了空间调度问题的约束条件并作出假设，对空间调度问题进行了规范化描述；然后在对现有排序方法和定位规则进行深入理论研究的基础上，设计

6、出了一种基于改进遗传算法的二阶段调度算法；最后设计开发了空间调度计划模块。主要研究工作有：（1）对现有的空间调度方法进行研究，分析空间调度的各种约束条件，在将空间调度问题抽象成为一个连续时间段内的包络矩形在矩形工作场地的动态布局问题的基础上，给出该类空间调度问题的规范化描述；（2）基于遗传算法和启发式算法进行此类空间调度问题的算法设计。采用遗传算法负责工件排序调度优化，主要内容包括初始种群的生成、个体的编码和解码、适应度的计算、个体复制过程的设计、交叉变异过程的设计以及交叉变异概率的设置等内容。在工件定

7、位方面提出了一种动态决定工件位置的启发式算法——平均最大空闲矩形策略。该策略不仅能更好的利用空域，而且能更好的兼顾时间和空间的耦合性。（3）利用某大型造船厂的实际生产数据，进行算例设计，通过实际应用来验证调度算法的有效性。通过与已有方法的对比，表明本文的调度算法具有较强的全局优化能力，同时在效率上也有很大提高。（4）基于本文所设计的算法，采用Matlab语言开发了空间调度系统，通过可视化模块形象的展示调度过程。通过对本文提出的空间调度算法进行修改，不仅可以推广到船厂的涂装车间和制造车间，也可推广应用于诸

8、如集装箱装卸和飞机制造等一类空间调度问题中去。具有很好的应用前景和理论研究意义。关键词：空间调度；遗传算法；启发式算法IAbstractAbstractSpaceschedulingproblemhasaverywiderangeofapplications,suchassub-construction,yardandassemblinginshipmanufacturing,containeryard,loadingandunloadin