考虑阶段恶化效用的平行批处理机调度问题研究

发布时间：2020-03-18 19:49

【摘要】：随着新兴信息技术、制造工艺等软硬件技术的更新换代,以及市场需求不断提高,原有的经典调度已经远远不能满足实际生产制造要求,与经典调度相比,批生产调度更加贴合众多现代实际生产制造需求,因此针对批调度问题进行深入研究,成为实现企业生产资源高效利用、生产效益最大化的关键问题之一。本文将针对钢铁热处理中的实际生产制造问题,基于当前智能感知、云计算等新型信息技术在实际生产制造中的应用,分别对考虑了不同类型的阶段恶化效用的平行批调度问题进行了研究。本文的主要研究工作如下:(1)研究了带有两阶段恶化效用的平行批调度问题,以最大化总净收益为目标,构建了相应的数学模型,对该问题进行了详细的问题描述,然后对该问题中不同情形的结构性质进行了证明,并基于所提出的结构性质,提出了一种能确定该问题单处理机情形最优调度方案的启发式算法,为了解决该问题的多处理机情形,提出了一种新颖的混合VNS-IRG智能算法,通过大量仿真实验,验证了所提出算法的有效性。(2)研究了考虑带有最大恶化界限的阶段恶化效用的平行批多机调度问题,目标为最小化制造跨度,首先构建了相应的数学模型,然后详细分析了该问题中的一些结构性质,基于“less is more”思想,提出了改进的贪婪参考搜索算法(改进IRG)用于优化该问题的解决方案。通过大量的仿真实验,证明了改进IRG算法能够在较短的时间内获得更优的方案,具有很强的高效性与有效性。
【图文】：

相对百分比偏差值（RPD）随着机器数量的增加而增加，随着工件数量的增加而首先增加然后再减少。同样可以得知，当工件数量等于 100 并且处理器数量等于9时，四种算法的相对百分比偏差值都达到最大值。通过图3.13可以证明，与其他三种算法相比，混合 VNS-IRG 算法拥有更小并且更加稳定的相对百分比偏差值；与 VNS 和 PSO 算法相比，IRG 算法拥有更小的相对百分比偏差值。图 3.14 18 个案例 RPD 的箱线图Figure 3.14 The box-plot of RPD for 18 instances

.13 随工件和处理机个数变化而变化的相对百分比偏差（RFigure 3.13 RPD when number of jobs and machines vary分析每个案例中四种算法的平均目标函数值（Avg），最百分比偏差（RPD）进行记录，实验结果如表 3.3 所有案例来说在四种算法中混合 VNS-IRG 算法可、最大的总净收益和最小的相对百分比偏差。13，，可以对不同算法得到的方案的质量有更加直观表示每个算法结果的相对百分比偏差值（RPD）。从分比偏差值（RPD）随着机器数量的增加而增加，加然后再减少。同样可以得知，当工件数量等于 10种算法的相对百分比偏差值都达到最大值。通过图法相比，混合 VNS-IRG 算法拥有更小并且更加稳S 和 PSO 算法相比，IRG 算法拥有更小的相对百分
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F273;TP301.6

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本文编号：2589113