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1、摘要作业车间调度问题(Job-shopSchedulingProblem,简称JSP)是一类满足任务配置和顺序约束要求的资源分配问题,是一类典型的NP-hard问题,至今没有找到可以精确求得最优解的多项式时间算法。有效地调度方法和优化技术的研究与应用,对于制造企业提供生产效率、降低生产成本有着重要的作用,因此越来越受学者们的关注。遗传算法是基于“适者生存”的一种高度并行、随机和自适应优化算法,它将问题的求解表示成“染色体”的适者生存过程,通过“染色体”群的一代代不断进化,包括复制、交叉和变异等操作,最终收敛到“最适应环境”的个体,从而求
2、得问题的最优解或满意解。本文系统介绍了作业车间调度问题以及遗传算法的基本原理,并针对作业车间调度问题的特点,设计了一种遗传算法。最后使用Matlab编写程序求解JobShop调度问题。并对两类典型的FT类问题FT06和FT10进行测试。关键词:车间调度,遗传算法,JobShop问题IAbstractJobshopschedulingproblem(Job-shopSchedulingProblem,referredtoasJSP)isaclassofconstraintstomeetthetasksrequiredtoconfigure
3、andordertheallocationofresources.ItisakindoftypicalNP-hardproblem,whichhasnotfoundtheoptimalsolutiontogetaccuratelyobtainedpolynomialtimealgorithm.Effectivemethodsandoptimizationtechniquesinschedulingresearchandapplications,takeanimportantroleinmanufacturenterprisesprodu
4、ctionefficiency,reduceproductioncosts,somoreandmoreattentionbyscholars.Geneticalgorithmisbasedonthe"survivalofthefittest"inahighlyparallel,randomandadaptiveoptimizationalgorithm,itwillsolvetheproblemthata"chromosome"ofthesurvivalofthefittestprocess,through"chromosome"gro
5、upofevolvingfromgenerationtogeneration,includingreproduction,crossoverandmutationoperations,andeventuallyconvergetothe"bestadapttotheenvironment,"theindividual,andthusobtaintheoptimalsolutionorasatisfactorysolution.Thispaperintroducedthejob-shopschedulingproblemandthebas
6、icprinciplesofgeneticalgorithms,tosovejobshopschedulingproblem,wedesignedageneticalgorithm,andusingMatlabprogrammingsoveJobShopSchedulingProblem.FinallytesttwotypicalkindsofproblemsFT06andFT10.Keyword:Productionscheduling,Geneticalgorithm,JobShopproblemI目录目录摘要IAbstractII
7、第一章绪论11.1车间调度研究的目的和意义11.2车间调度的研究现状21.3本文安排3第二章车间调度问题综述42.1车间调度问题42.1.1车间调度问题的描述42.1.2车间调度的性能指标42.1.3车间调度问题的分类52.1.4实际调度问题的特点52.2车间调度问题的研究方法62.3车间调度研究中存在的主要问题92.4本章小结9第三章遗传算法理论综述103.1遗传算法的形成和发展103.2基本遗传算法113.3基本遗传算的实现技术133.3.1编码方法133.3.2适应度函数的确定143.3.3选择算子143.3.4交叉算子153.3
8、.5变异算子153.3.6算法参数的选取163.3.7算法终止条件的确定163.4遗传算法的应用173.5本章小结17第四章JobShop调度问题的遗传算法研究184.1JobShop调度问题描述184.2