基于变邻域搜索算法的拆卸线平衡问题研究

发布时间：2017-05-15 12:08

  本文关键词：基于变邻域搜索算法的拆卸线平衡问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工业经济的发展,资源与环境问题日益凸显,提高资源利用率、减少环境污染、走可持续发展道路,已经成为社会各界的共识。对废旧品进行回收与循环再利用,能降低资源与环境问题负影响。回收产品拆卸过程是产品回收的首要环节,而拆卸线是实现自动化拆卸大规模的废旧产品最佳生产方式,拆卸线的生产效率将影响产品回收的后续过程。因此,高效的拆卸线显得尤为重要,研究拆卸线平衡问题具有重要的理论意义与实际应用价值。针对拆卸线平衡问题特点,以最小化工作站数、平滑指数、危害指数、需求指数为优化目标,分别构建了一般拆卸线平衡问题和混流拆卸线平衡问题数学模型。由于拆卸线平衡问题属于NP问题,变邻域搜索算法在优化这类问题时,表现出了优良的求解性能,故本文提出了一种改进变邻域搜索算法,以优化拆卸线平衡问题。本文所提算法的改进措施包括三个方面：(1)初始解生成方法,在满足作业优先关系的情况下,采用一种综合考虑作业时间、危害信息、需求信息的启发式策略产生可行初始解,从而保证初始解的可行性,提高初始解的优良性；(2)邻域构造过程,设计了三种可行邻域结构,避免了算法在不可行域中进行邻域搜索,从而提高了算法的搜索精度；(3)局部搜索策略,使用局部搜索初始解集代替单个初始解,以扩展算法全局寻优范围。结合一步改进方法和禁忌表策略进行局部搜索,避免了算法在局部范围内重复搜索,从而提高了算法搜索效率。应用本文所提算法求解大量不同规模基准测试问题,算法均能取得较优可行解,从而验证了本文算法的可行性。相较于现有求解方法所得优化解,结果表明,本文算法求解性能更优,体现了本文理论研究价值。应用本文所提算法优化单品种拆卸线平衡实例问题,所得方案相较于当前方案进一步优化了综合平衡目标,提高了拆卸线生产效率。应用本文所提算法优化多品种混流拆卸线平衡实例问题,所得方案取得较高的生产效率与较优的平衡性能。由此说明本文算法具有较好的实用性,体现了本文研究的实际意义。
【关键词】：拆卸线平衡问题 变邻域搜索算法 局部搜索 多目标优化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH18;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题的研究意义10-11
• 1.2 课题的国内外现状11-15
• 1.2.1 拆卸线平衡问题研究现状11-14
• 1.2.2 变邻域搜索算法研究现状14-15
• 1.3 课题的研究目标、研究内容、解决的关键问题15-16
• 1.4 采取的研究方法、技术路线及可行性研究16-17
• 1.5 论文结构与主要内容17-20
• 第2章 拆卸线平衡问题理论研究20-27
• 2.1 拆卸线的基本概念20-22
• 2.1.1 拆卸线基本特征20
• 2.1.2 拆卸线基本要素20-22
• 2.1.3 拆卸线分类22
• 2.2 拆卸线平衡问题定义22
• 2.3 拆卸线平衡问题影响因素分析22-24
• 2.4 拆卸线平衡问题一般数学模型24-25
• 2.5 拆卸线平衡问题的计算复杂性25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 求解拆卸线平衡问题的变邻域搜索算法研究27-40
• 3.1 变邻域搜索算法简介27
• 3.2 变邻域搜索算法基本框架27-31
• 3.2.1 局部搜索算法27-28
• 3.2.2 邻域变换机制28
• 3.2.3 变邻域深度算法28-29
• 3.2.4 简化变邻域搜索算法29
• 3.2.5 基本变邻域搜索算法29-30
• 3.2.6 一般变邻域搜索算法30-31
• 3.3 求解拆卸线平衡的变邻域搜索算法设计31-38
• 3.3.1 可行初始解构造31-33
• 3.3.2 可行邻域结构集33-34
• 3.3.3 局部搜索策略34-35
• 3.3.4 算法停止准则35
• 3.3.5 变邻域搜索算法流程35-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 应用变邻域搜索算法求解拆卸线平衡问题40-59
• 4.1 变邻域搜索算法求解一般拆卸线平衡问题40-48
• 4.1.1 一般拆卸线平衡问题数学模型40-42
• 4.1.2 算法参数设置42-43
• 4.1.3 算法性能测试43-48
• 4.2 变邻域搜索算法求解混流拆卸线平衡问题48-58
• 4.2.1 混流拆卸线平衡问题简介48-51
• 4.2.2 混流拆卸线平衡问题数学模型51-53
• 4.2.3 算法参数设置53
• 4.2.4 算法性能测试53-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第5章 变邻域搜索算法工程实例应用59-71
• 5.1 单一品种拆卸线实例应用59-66
• 5.2 多品种混流拆卸线实例应用66-70
• 5.3 本章小结70-71
• 结论与展望71-73
• 结论71-72
• 展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 丁力平;谭建荣;冯毅雄;高一聪;;基于Pareto蚁群算法的拆卸线平衡多目标优化[J];计算机集成制造系统;2009年07期

2 董红宇;黄敏;王兴伟;郑秉霖;;变邻域搜索算法综述[J];控制工程;2009年S2期

3 孙薇;于洋;唐加福;殷勇;Kaku Ikou;;以提高生产率的流水线转单元的变邻域搜索[J];计算机集成制造系统;2014年12期

4 陈萍;黄厚宽;董兴业;;求解多车型车辆路径问题的变邻域搜索算法[J];系统仿真学报;2011年09期

5 张则强;谭思捷;黄玉真;程文明;;求解单行布局问题的一种变邻域搜索算法[J];中国机械工程;2013年20期

  本文关键词：基于变邻域搜索算法的拆卸线平衡问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：367716