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[期刊] 运筹与管理
[作者]
唐红涛 刘家毅
针对分布式制造环境下多车间调度问题特点,结合企业实际生产情况,考虑相邻工序间的运输时间,建立以最小化最大完工时间为优化目标的分布式柔性流水车间调度模型,提出一种改进布谷鸟算法用于求解该模型。算法改进包括设计了一种基于工序、车间和机器的三层编码方案;根据问题特点设计了混合种群初始化策略以提高种群质量;改进了布谷鸟搜索操作使其适用于求解该模型;设计了一种种群进化策略以提高算法收敛速度及解的质量。最后通过仿真实验,与多种算法对比,验证所提算法的有效性和优越性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
轩华 武怡璇 王薛苑 李冰
研究了分布式异构混合流水车间调度问题，其中包括多个相同工厂的置换流水车间和多个不同工厂的混合流水车间。工厂中每个阶段的任一机器均配有一台运输能力为1的转运机器人。转运机器人的运输时间和空载返回时间相互独立。基于此，建立了以最大完工时间和总能耗为优化目标的整数规划模型并提出蛙跳离散差分进化算法对该问题进行求解。在该算法中，引入佳点集初始化来提高初始种群的质量。接着，开发了自适应混合双差分策略以及双向交叉策略对目标空间进行搜索，进而利用嵌入蛙跳算法的局部搜索以及基于快速非支配排序法的二元锦标赛策略进行二次优化。最后，设计ε约束法并调用CPLEX(12.8)进行对比测试，证明了所提算法的有效性。此外，针对不同规模算例进行仿真实验，所提算法在间隔距离，世代距离，覆盖率性能指标上均优于三种竞争算法。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
唐红涛 刘歆 张伟 雷德明 汪开普
针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式，研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标，建立混合整数规划模型，并提出一种基于Q-learning的改进人工蜂群算法进行求解。首先，针对两阶段调度问题特点，设计了一种基于工序、工厂、机器和产品的四层编码策略。其次，提出了一种混合种群初始化方法来提高初始解的质量以及算法的收敛性能。接着设计了基于9种状态和8个动作的Q-learning算法及奖励函数，将Q-learning算法融入整个蜂群算法框架中，使其在雇佣蜂阶段自适应选择搜索方式。在观察蜂阶段，设计了四种基于关键工厂和工序的邻域结构，同时在侦查蜂阶段与精英个体进行交互来更新个体，提高了算法的局部搜索能力。最后设计拓展算例，并以不同的算法进行对比实验，证明了本文提出的基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
王有远 董博文
针对考虑序列相关准备时间的分布式柔性作业车间调度问题，提出以最小化最大完工时间为优化目标的混合整数线性规划模型，并提出一种改进遗传算法。采用基于负荷均衡的种群初始化方法提高初始种群质量，根据问题特性构造6个局部扰动算子，设计多重局部扰动策略提高算法的局部搜索能力。通过扩展柔性作业车间调度基准生成测试算例，使用正交实验确定算法参数。实验结果表明，所提改进策略能够有效提高算法性能，求解结果优于对比算法，验证了调度模型和所提算法的可行性和有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
裴小兵 赵衡
针对置换流水车间调度这类组合最优化问题的求解,提出了一种改进二元分布估计算法(Improved binary estimation distribution algorithm,I-EDA)。算法以二元分布估计算法为架构,使用NEH(Nawaz-Enscore-Ham)启发式算法生成初始解,提高了初始解的质量;通过对优势解的统计采样构建位置矩阵模型和链接矩阵模型,依照两个矩阵模型的合并概率组合链接区块产生子代。提出了NEH插入式重组策略和基于位置概率的交换策略和两种全新局部搜索机制替代原二元分布估计算法的相邻交换法,以进一步筛选优势解。最后通过对Reeves标准测试集的仿真实验和算法比较验证了所提出算法的有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
宋玉坚 张建同
双层规划是一类具有主从递阶结构的优化问题,属于NP-hard范畴。本文利用KKT条件将双层规划问题转化为等价的单层约束规划问题,通过约束处理技术进一步转化为带偏好双目标无约束优化问题,提出多目标布谷鸟算法求解策略。该算法采用Pareto支配和ε-个体比较准则,充分利用种群中优秀不可行解的信息指导搜索过程;设置外部档案集存储迭代过程中的优秀个体并通过高斯扰动改善外部档案集的质量,周期性替换群体中的劣势个体,引导种群不断向可行域或最优解逼近。数值实验及其参数分析验证了算法的有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
宋玉坚 张建同
双层规划是一类具有主从递阶结构的优化问题,属于NP-hard范畴。本文利用KKT条件将双层规划问题转化为等价的单层约束规划问题,通过约束处理技术进一步转化为带偏好双目标无约束优化问题,提出多目标布谷鸟算法求解策略。该算法采用Pareto支配和ε-个体比较准则,充分利用种群中优秀不可行解的信息指导搜索过程;设置外部档案集存储迭代过程中的优秀个体并通过高斯扰动改善外部档案集的质量,周期性替换群体中的劣势个体,引导种群不断向可行域或最优解逼近。数值实验及其参数分析验证了算法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
轩华 樊银格 李冰
针对每阶段包含不相关并行机的柔性流水车间调度，研究了具有缺失阶段的总加权完工时间问题。由于该问题是NP-hard的，因此，提出基于两段式编码和组合邻域策略的改进离散候鸟优化算法进行求解。基于机器和工件编号设计两段式编码，利用最短加工时间规则和随机策略获得初始候鸟种群；领飞鸟和跟飞鸟进化中引入组合邻域策略以产生邻域解，最后对最差个体设计重置机制以再次提高解的质量。针对不同规模问题，对所提算法和四种启发式算法进行仿真实验，实验结果表明改进离散候鸟优化算法得到了更高质量的满意解。
[期刊] 工业工程
[作者]
张国辉 胡一凡 孙靖贺
将加工时间、调整时间和移动时间分别作为独立时间因素考虑到柔性作业车间调度模型中,建立以最大完工时间最小、总调整时间最小、总移动时间最小为目标的考虑多时间约束的柔性作业车间调度模型,并提出改进的遗传算法求解该模型。通过测试标准数据集,并对比其他文献算法,验证了改进的遗传算法的可行性和有效性。
[期刊] 物流技术
[作者]
轩华 李新岩 李冰
研究了相邻两加工阶段间等待时间受限的两阶段柔性流水车间调度问题,目标是使工件的总加权完工时间最小化。针对该NP难题,引入了惩罚函数法将约束问题转化为无约束问题,并利用一种改进的遗传算法求解该问题。通过仿真软件Matlab开发调度程序,仿真结果表明,该算法不仅具有较强的全局收敛性,且具有更快的寻优速度,是求解柔性流水车间调度的有效算法。
[期刊] 统计与决策
[作者]
黄敏镁 罗荣桂
文章提出了柔性资源约束流水车间调度(FRCFS)问题的假设条件,分析了问题求解的复杂性。针对FRCFS问题的强NP-难特性,提出了由基于混合遗传算法的作业调度模块、基于优先规则的工序开始时间决策模块和基于关键工序的柔性资源分配模块3部分组成的求解问题的改进算法(MA)。计算机仿真实验的结果验证了MA算法求解FRCFS问题的有效性和鲁棒性;表明MA算法与其他启发式算法相比,求解的精度更高、质量更好;同时说明了考虑资源柔性的条件下对流水车间进行调度能很好地提高流水车间生产系统的绩效。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
柴剑彬 刘赫 贝晓强
针对卷烟企业生产中的批量计划和柔性流水车间调度集成问题,构建了整数规划模型,目标函数由卷烟生产时间、生产线调整次数、卷烟质量、库存成本四部分组成。鉴于该问题的NP-hard性,设计遗传算法进行求解,通过合理设计遗传算子,避免不可行解出现。应用某卷烟企业数据得到优化排产结果,与该企业之前依照经验排产方案进行对比,发现优化排程结果在减少品牌转换次数,提高生产的连续性方面具有明显优势。该算法已作为某卷烟企业排产人员的排产参考,应用于排产决策中,取得了良好的效果,对卷烟企业制定排产计划具有一定的实际指导意义。
[期刊] 统计与决策
[作者]
董海 高秀秀 魏铭琦
应急供应链在突发事件防控中发挥着至关重要的作用，基于突发事件的特点，文章考虑应急物资供应和需求的不确定性，构建两阶段应急供应链网络鲁棒优化模型，以提升突发事件下应急供应链网络的可靠性和运作效率。首先基于不确定集描述不确定参数，以网络响应总时间、网络成本和网络碳排放量最小为优化目标构建鲁棒优化模型；然后提出一种基于动态参数调整策略的优化布谷鸟搜索算法，以提升模型的求解效果；最后以武汉新冠肺炎疫情受灾区为研究对象，验证了模型的可行性和有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
刘志勇 吕文阁 谢庆华 何明玉 杨杰 刘雄辉
将蚁群算法信息素更新规则进行改进,规定只有产生至今最优解的蚂蚁才能释放信息素,且只更新全局信息素,减少了传统蚁群算法的时间复杂度,提高了问题的求解效率。分析了柔性作业车间调度的特点,选取三个性能指标作为求解目标,设定其求解优先级,并建立相应的调度模型。将改进蚁群算法应用于柔性作业车间调度算例的求解,与其它算法比较,平均解有很大提高,表明了该算法求解柔性作业车间调度问题的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
徐逸凡 张利平 唐秋华 黄雨晨
针对带AGV的柔性作业车间调度问题,以最小化完工时间为目标,考虑AGV在装载站、机器、卸载站之间的有效负载时间和空载时间,构建了数学规划模型。其次,提出一种有效的灰狼算法进行求解,基于该问题特征,设计机器选择、工序排序和AGV搬运的3段编码,有效地保证每个个体均可产生可行解;灰狼算法中改进了关键参数a和E设定方式,有效平衡了算法的勘探能力和局部搜索能力;为进一步提升算法跳出局部最优解的能力,该算法融合了领域搜索等方法。最后,案例测试结果表明,改进灰狼算法在求解带AGV柔性作业车间调度问题中具有优越的性能。
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