基于人工蜂群算法的批量流柔性作业车间调度方法

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wshzzhy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
批量流柔性作业车间调度问题(Lot Streaming Flexible Job Shop Scheduling Problem,LSFJSP)是柔性作业车间调度问题(Flexible Job Shop Scheduling Problem,FJSP)的拓展,在原问题上增加了批量流的处理方法,更符合实际企业的多品种中等批量生产模式,具有重要的研究和应用价值。本文分别考虑了等量一致分批的LSFJSP、等量不一致分批的LSFJSP以及多目标优化下的LSFJSP,设计了改进的人工蜂群算法(Improved Artificial Bee Colony Algorithm,IABC)。首先,对批量流柔性作业车间调度问题进行了详细的问题描述。简介了四种不同的LSFJSP分批模式及其overlap(重叠)特点;介绍了核心求解方法人工蜂群算法的基本理论和算法流程;描述了改进人工蜂群算法求解LSFJSP的基本框架。其次,针对等量一致分批的LSFJSP(Equal Consistent Lot Streaming Flexible Job Shop Scheduling Problem,ECLS_FJSP),设计了EC-ABC算法进行求解。建立了以最小化最大完工时间为目标的ECLS_FJSP数学模型;针对ECLS_FJSP的离散特性,设计了双层编码方式、合适的初始化策略以及种群进化引导方案,采用Levy飞行进行全局搜索。通过与其他算法的数值实验对比,验证了EC-ABC在收敛速度和求解效果方面都有较大提升。接着,针对等量不一致分批的LSFJSP(Equal Inconsistent Lot Streaming Flexible Job Shop Scheduling Problem,EILS_FJSP),设计了EI-ABC算法进行求解。建立了以最小化最大完工时间为目标的EILS_FJSP数学模型;设计了一种双层编码方案,并提出了高效的不一致分批主动解码方案、蜂群交流引导机制以及二分迭代探测方法等以提高算法搜索能力。通过与其他算法的数值实验对比,验证了EI-ABC有更快的收敛速度和更优的求解效果。然后,针对批量流柔性作业车间多目标生产调度问题,设计了MOABC算法进行求解。考虑了最小化最大完工时间和最小化最大机器负载这两个优化目标,建立数学模型;在IABC和Pareto优化理论的基础上,通过引入精英保留策略、非支配排序策略和拥挤距离算法提高MOABC的局部搜索能力,并设计了多级支配等级下的小种群交叉引导机制提高算法的性能。通过与其他算法的数值实验对比,验证了MOABC在收敛速度和求解效果方面都具有明显优势。最后,总结了本文对于LSFJSP的主要研究工作,并对未来的研究方向进行展望。
其他文献
随着网络与人工智能技术的日益发展,计算机视觉领域的研究有了较大的进展,需要更多优质清晰的图像资源给各类深度学习模型去训练以满足各行各业的需求,例如人脸识别、目标检测跟踪、工厂监控报警等等。因此,图像增强技术在计算机视觉领域有着相当重要的地位。对于暗图像来说,其主要特征是图像整体或大部分亮度低,对比度差,视觉效果差等,不能满足人们的视觉体验和机器处理的要求。为了解决现有的一些传统暗图像增强算法存在增
学位
YOLOv3算法作为目前最流行的基于深度学习的目标检测算法,具有检测精度高,检测速度快的优点。但是目前基于深度学习的目标检测算法主要是针对可见光图像中的目标,将它们应用到红外目标检测时,由于红外图像缺少颜色、纹理等信息,且容易受到复杂背景干扰,算法的检测性能有所下降。为了研究将YOLOv3算法应用到红外行人目标检测后行人目标识别率不高的问题,本文改进了YOLOv3算法使得它对红外场景下的行人目标具
学位
在全球化背景下,初中英语学习处于重要位置。针对部分初中学生英语学习的状况,本研究在阅读大量文献资料的基础上,采用问卷调查法、访谈法、个案研究法等对所在学校初三年级的英语学困生进行调查分析。研究发现,部分学生存在英语学习困难,具体表现在英语学习动机不足,意志力不坚定、英语学习情绪不高、缺乏英语学习兴趣、学习态度不端正,消极应付英语学习、学习能力欠缺、方法不当、学习习惯差、基础薄弱、自我归因不当以及不
学位
全自动装袋设备广泛应用于饲料、食品和化工行业,高可靠性编织袋立式传送和集成制袋是制袋包装一体化包装机的关键技术。然而,编织袋立式传输过程中容易产生漂移、褶皱,集成制袋过程容易产生折边缝纫阻力等问题。本文针对上述关键技术问题,从立式传输机构设计、大挠度编织袋受力模型、折边阻力分析三个方面展开研究,主要研究内容和结论如下:1)建立了现有编织袋立式传输机构的尺寸约束及模型,分析了编织袋在立式传输过程中存
学位
我国冷链物流行业发展相比国外来说比较落后,管理模式与配送设备较国外相比不够先进与高效,存在配送过程中存在无法确定车辆位置、缺少货物监管、配送不成体系、配送路线混乱等诸多问题。不解决这些问题,是无法满足疫情之下,冷链配送安全高效可溯源的需求的,所以冷链物流运输管理系统的设计与配送路径的规划研究迫在眉睫。本文通过研究S集团目前的运输管理模式,结合对其他学者的研究成果的参考,分析出其目前的运输业务存在信
学位
基于深度学习的钢材表面缺陷检测方法已经成为目前工业界的研究热点。目前工业中使用较多的目标检测框架为一阶检测器框架,一阶检测器参数少,速度快,能满足工业生产中对检测速度的需求,这些检测器一般都基于平衡的数据集训练才能达到理想的效果。由于钢材生产过程较为复杂,钢材表面缺陷表现出多样性的特点,工厂中得到的钢材表面缺陷数据集往往存在着缺陷类别不平衡和缺陷尺度不平衡的情况。为此,本文以目前表现最好的一阶检测
学位
主动减振系统是为精密仪器设备提供良好减振环境的重要设备,本课题前期采用正负刚度并联原理设计了一种高静刚度低动刚度的主动减振系统样机,但样机的测试数据表明,该减振系统并不具有良好的稳定性且未能测到设计的固有低频,本文将针对上述问题对其结构进行了优化和改进,主要研究工作和结论如下:1)从主动减振系统的性能要求分解得到被动减振结构的需求,描述了主动减振系统在被动减振结构上采用的方案原理以及减振器的现有结
学位
2020年新冠肺炎疫情突如其来,多元“舆情”的重大考验紧随“疫情”而来,特别是公众意见和官方意见的关系呈现出微妙、复杂、变动的状态。本文力图对抗击新冠疫情期间新闻媒体建构的公众意见和官方意见的变化形态进行清晰的描述,并探究公众意见从抵抗到与官方意见交融的底层逻辑。为了探究公众与官方意见从抵抗到交融的表现、原因及演变路径,本文对2020年2月1日@人民日报的770条微博热评以及自“钟南山宣布病毒人传
学位
当今世界,科技发展日新月异,正在改变人们的生活。增材制造技术作为近几年的一个热门技术正在迅速崛起。为了能够追踪增材制造技术发展轨迹,抢占技术机会窗口,研究者们需要对该领域的技术发展路径有充足的认知和理解。如何快速识别技术发展轨迹,更加全面地绘制技术路径,成为了研究者们正在解决的关键问题。传统关于技术演化路径研究方法大部分停留在文献计量研究阶段,难以满足文献爆发性增长带来的需求,少部分研究者仅使用了
学位
随着海洋事业的不断发展,对水下航行器的设计创新已经成为一个重要的研究领域。本文提出一种导流板式水下航行器喷口的矢量控制机构,并对机构的操纵性能和控制特性开展研究,具体内容如下:1)对矢量控制机构开展总体设计。分析导流板机构的工作原理,通过导流板的敞水特性计算,对导流板的力学性能进行分析,完成导流板机构的受力特性的初步计算。2)开展导流板机构的水动力性能分析工作,讨论导流板机构的矢量控制策略。基于所
学位