基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题研究

发布时间：2017-10-09 13:17

  本文关键词：基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题研究

  更多相关文章： 柔性作业车间调度 多目标优化 萤火虫算法 Pateto占优

【摘要】：作业车间调度问题一直是生产管理与组合优化等领域的热点之一,也是生产调度中最具普遍性的问题之一,属于NP难度问题。柔性作业车间调度问题是作业车间调度问题的拓展,更符合实际生产情况,并具有更加庞大的解空间。通过合理的调度方案,在合理的时间内给有限的资源分配适合的任务,可以起到缩短产品生产周期、控制车间的在制品库存、提高产品交货期满足率及企业生产效率等作用。因此,研究有效的柔性作业车间调度优化方法,对实现企业制造的现代化具有重要的理论价值和实际意义。本文针对柔性作业车间问题的特点,结合生产中的影响因素,建立了符合实际生产过程的数学模型,并提出基于萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度问题的求解方法。本文的主要工作如下:一、建立了基于萤火虫算法的柔性作业车间调度问题的模型。为适应柔性作业车间调度问题的特性,改进了萤火虫算法的相关操作,如萤火虫的位置表达方式、编码规则及其解码规则等;改进了萤火虫的移动规则,并在移动规则中混入变邻域算法以及遗传算法中的交叉规则。二、以最大完工时间最小为评价指标,采用离散型萤火虫算法对柔性作业车间调度问题进行了单目标优化,通过4个标准问题进行测试,验证了本文基于萤火虫算法的单目标柔性作业车间调度优化方法的可行性和有效性。三、建立了基于萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度问题优化模型。采用Pareto占优排序的方式对多个目标进行评价,并对多目标解集进行分层处理;为避免萤火虫种群向单一目标方向进化,提出了萤火虫种群多样性保持策略;最后对4个标准问题进行试验,每个问题都得到了合理的Pareto占优解集,验证了本文基于萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度优化方法是可行且有效的。
【关键词】：柔性作业车间调度 多目标优化 萤火虫算法 Pateto占优
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP18;TB497
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-11
• 1.2 调度问题的研究概况11-12
• 1.3 柔性作业车间调度问题的研究现状12-13
• 1.4 本文研究内容和结构安排13-15
• 第2章 柔性作业车间调度问题的分类与约束模型15-21
• 2.1 柔性作业车间调度问题的描述与分类15-17
• 2.2 FJSP问题的参数集合及约束模型17-18
• 2.3 FJSP问题的评价指标18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 萤火虫算法改进及其单目标FJSP求解21-47
• 3.1 标准萤火虫的提出与应用21-25
• 3.1.1 标准FA算法的模型描述22-23
• 3.1.2 标准FA算法的执行流程23-25
• 3.2 求解柔性作业车间调度问题的FA算法25-33
• 3.2.1 FA算法离散化25-26
• 3.2.2 萤火虫算法的改进方法26-29
• 3.2.3 DFA算法在柔性作业车间调度问题中的求解步骤29-32
• 3.2.4 算法执行步骤32-33
• 3.3 实例验证与分析33-46
• 3.3.1 对单目标标准问题的求解33-44
• 3.3.2 对单目标实际问题的求解44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 多目标柔性作业车间调度问题47-62
• 4.1 基于萤火虫算法的Pareto占优47-48
• 4.2 适应度值的分配策略48-49
• 4.3 种群多样性保持策略49-50
• 4.4 基于DFA算法的多目标FJSP50
• 4.5 实例验证与分析50-61
• 4.5.1 对标准多目标FJSP问题的求解50-61
• 4.6 本章总结61-62
• 第5章 全文总结与展望62-64
• 5.1 全文总结62
• 5.2 研究不足与展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及研究成果69

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本文编号：1000395