制造企业物流黏菌导航寻优算法与应用

发布时间：2020-05-04 21:59

【摘要】：物流系统的优化设计对于降低制造企业生产成本、提高生产效率具有重要意义。现代企业物流的复杂性使得大部分企业在解决物流系统设计问题时,往往会考虑人工智能算法,启发式算法和智能仿生算法。作为智能仿生领域的最新热点,黏菌的路径导航寻优的能力正逐步应用于物流路径的优化设计,其设计的路径网络在成本、效率、容错率等方面都具有良好的性能。基于黏菌的智能行为,本文尝试提出一种新的智能仿生算法,为制造企业物流系统建模与仿真提供一种新的解决方案。论文的主要研究工作有:(1)根据黏菌发育的特点和对生长环境的要求,构建黏菌培养环境,培养黏菌的原生质团,在参考国外研究小组的黏菌路径寻优实验的基础上,设计和开展多食物源黏菌实验,同时结合日本研究小组的迷宫模型实验,给出黏菌导航寻优的正反馈机制。(2)基于黏菌导航寻优的正反馈机制,构建黏菌导航寻优算法,通过经典复杂路径寻优算例与遗传算法进行对比分析,发现黏菌算法收敛速度更快;同时原黏菌算法在最短路径寻优上存在冗余迭代问题,结合黏菌正反馈机制,提出启发式规则,设计非最短路径淘汰模型,改进后黏菌算法在收敛结果上表现更优。(3)基于黏菌导航寻优算法,构建车间二次分配问题模型,设计涵盖最小物流量、最大面积利用率和网络交叉拥堵修正参数的多目标函数,给出边界约束和间距约束等约束条件,开展J企业车间布局实例研究,通过与原车间布局对比,验证模型与算法的有效性和实用性。(4)基于黏菌导航寻优算法,针对制造企业物流系统中的物料搬运问题,以无人搬运小车路径规划问题为研究对象,以最短路径长度为目标,以避免冲突碰撞为重点约束条件,构建多辆无人搬运小车的路径寻优模型,开展J企业无人搬运小车路径设计实例研究,通过与原搬运方案和黏菌实验模拟方案对比,验证模型与算法的有效性和实用性。研究表明,黏菌导航寻优算法可有效应用并解决制造企业物流系统路径寻优问题,同时算法仍存在着一些缺陷和不足,未来研究工作可在算法优化方面继续深入探索。
【图文】：

图 2-1 超净工作台 图 2-2 立式高压蒸汽灭菌器图 2-3 气浴恒温培养箱 图 2-4 超低温冰箱表 2-1 实验所用到的主要设备品名 型号手提式灭菌器 DSX-280B

图 2-1 超净工作台 图 2-2 立式高压蒸汽灭菌器图 2-3 气浴恒温培养箱 图 2-4 超低温冰箱表 2-1 实验所用到的主要设备品名 型号手提式灭菌器 DSX-280B
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F252;F406

【参考文献】

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本文编号：2649055