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[期刊] 工业工程与管理
[作者]
王晶 姚辉 王艳亮
针对工序间等待时间受限,目标函数为最大完工时间最短的流水车间调度问题,提出了一种动态变邻域搜索算法。算法采用工件对比较算法和贪婪插入规则,构建了初始调度;通过嵌入3-opt,2-opt实现动态变邻域搜索;并在迭代过程中加入动态禁忌策略。
关键词：
流水车间调度 有限等待 邻域搜索
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
汪翼 孙林岩 李刚
研究一类带工作时间约束的集装箱专用车辆调度问题的混合禁忌搜索算法。此问题可分解为车辆路线设定和车辆分配两个组合优化问题,但是两个问题的分开求解最优解的组合却并不一定是总问题的最优解。首先对问题给出数学描述,之后通过引入一个变邻域搜索策略,提出一个解决该问题的混合禁忌搜索算法。该算法使用两行向量进行编码,采用随机扩大禁忌步长,并设计三种邻域变换定义,采用变邻域策略来扩大搜索空间。最后通过对6个不同规模算例求解验证该算法在解决此类问题的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
李永林 叶春明 刘勤明
针对以最小化最大完工时间为目标的零等待流水线调度问题,提出了一种有效的混合群搜索算法。首先设计了一种IMM编码使群搜索算法能用于解决工件排序问题,其次根据零等待流水线调度问题的特征提出了一种完工时间的简化计算方法,最后构建了一种新的多邻域局部搜索策略以提高算法的性能。多邻域局部搜索中Swap邻域搜索只进行简单的邻域交换,复杂的计算发生在全邻域快速Insert邻域搜索过程中,以平衡计算代价和性能。通过对典型算例仿真和比较,验证了算法的有效性和优越性。
[期刊] 工业技术经济
[作者]
孙琦 戢守峰 刘旭
本文针对物流配送系统集成优化问题，考虑取货和送货两种业务的配送情形下仓库和车辆的容量上限约束，构建包括仓库的开放成本、配送成本以及容量溢出成本的非线性混合整数优化模型，设计变邻域搜索启发式算法对模型进行求解。算法通过泰森多边形确定位置上的初始订单分配，再通过扫描半径及消费者数据结构标识实现邻域搜索，改进算法对解决方案进行迭代更新，完成优化求解。最后通过对辽宁宅急送取／送一体化物流配送案例进行数值分析，验证算法可行性和有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
姚绍文 李荣 张浩 刘强 魏丽军
为了减少三维集成电路(3D IC)物理设计中不同层之间的硅通孔(TSV)数量，降低芯片制造成本，提出一种基于变邻域搜索算法(VNS)的3D IC分区方法。应用最小割线算法将二维电路划分为若干个分区，其中分区数量等于需求层数；利用线性排序算法对分区进行堆叠排序，以找到最少长连接数量的层放置顺序；通过改进的VNS将单元进行层间移动，并引入力导向的机制减小邻域搜索的空间，以进一步减小TSV的数量。通过在国际通用的基准实例进行测试分析，并与目前性能最佳的FSA方法进行对比。实验结果表明，本文提出的3D IC分区算法与FSA方法相比,均获得最佳的平均TSV总数，并且求解时间平均减少了94%。本文的算法能有效解决3D IC分区问题，具有较好的实用价值。
关键词：
三维布局 硅通孔 分区 变邻域搜索算法
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
米恬怡 唐秋华 成丽新 张利平
针对柔性作业车间调度问题，以完工时间最小化为目标，提出一种融合强化学习的变邻域搜索算法，以提升算法求解性能。基于皮尔逊相关性分析，提炼出工序加工时长这一关键特征，设计一种优先考虑加工时长的邻域结构，以精炼搜索空间。基于强化学习，设计算法进化状态集、关键参数动作集和奖励机制；提出改进的ε-贪婪策略来选择动作，随着ε取值的自适应变化，算法前期倾向于探索新解，后期注重利用邻域解；最终构建起算法状态与算法参数的关联关系，实现了算法参数的自适应选择。实验表明所提算法利用强化学习动态调整算法参数，在解的寻优能力和稳定程度上更具优势。
[期刊] 工业工程
[作者]
吴廷映 王晨秀 孙灏
物流配送需求的快速增长使得集送货问题的应用越来越广泛。针对配送过程中货物载重影响运输成本的情况，研究考虑载重成本的有时间窗的集送货问题。构建该问题的最小化车辆数量和总运输成本的双目标混合整数规划模型，在该模型中，运输成本为车辆载重量与车辆行驶距离的函数。设计两阶段自适应大邻域搜索算法对其求解，通过设计基于模型特点的多种高效的破坏算子和修复算子，引入模拟退火接受准则避免陷入局部最优解来提高算法性能。测试不同规模及特点的标杆算例，结果表明，所提出的两阶段自适应大邻域搜索算法能够高效求解小规模、中等规模和大规模算例，并分析了货物载重以及不同运量系数对运输成本的影响，为物流企业的集送货车辆路径优化提供参考。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
梁爽 陈彦如 孙智彬
针对农村地区物流配送成本居高不下、配送效率低下等问题，对无人机-卡车-代收点的协同配送进行了研究，以助力“乡村振兴”战略。充分考虑农村道路条件、农户地理分布等特征，构建了面向农村的无人机-卡车-代收点协同配送整数规划模型，同时对无人机路径、卡车路径、代收点选址及分配、无人机发射点及回收点等进行决策。针对问题特点设计了初始解生成策略及改进的自适应大规模邻域搜索算法。此外，通过敏感性实验分析两个参数——代收点服务范围和无人机飞行能力对配送系统的影响。最后，通过与精确算法求解器——Gurobi，以及已有两类启发式算法——自适应大规模邻域搜索算法和两阶段构造搜索算法进行对比，验证了所设计算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
杨武成 程文明
为有效解决带有顺序相关调整时间的双边装配线平衡问题,提出了一种简单高效的变邻域搜索算法。该算法通过将优先关系约束融入到交换、插入、交叉、变异等算子中,分别得到4个不同的邻域结构来保证搜索过程中解的可行性,避免过多重复邻域解的生成。4个邻域结构的搜索空间依次变大,以增强算法搜索能力。同时,结合装配线的特点,提出基于作业序列的编码和解码方式,在解码过程中,优先选择空闲时间较多的边,引入启发式目标加快算法收敛。分配结束后,对装配线末端的工作站组进行局部调整。通过将该算法先后用于求解无/有顺序相关调整时间的双边装配线平衡第一类问题,并与已有的算法进行对比,验证了所提的变邻域搜索算法的优越性和有效性。
[期刊] 物流技术
[作者]
苗国强 于岚 胡娟娟 赵劼 王璐 竺寒冰
引入自适应大规模邻域搜索算法进行带时间窗的车辆路径问题的求解,通过移除和插入规则,分别在客户层级和路线层级上,不断地摧毁和重建解决方案,并通过局部优化策略来提高解的质量,最终得到最优的解决方案。结果表明,相较于传统的启发式算法,该算法求解此类问题的速度更快、结果更好。
[期刊] 工业工程
[作者]
廖勇 陈庆新 毛宁 张惠煜
为最小化物料搬运成本，结合有向图强连通性理论，提出一种改进变邻域搜索算法。首先，以最小化AGV的运载和空载成本为目标，建立相应的数学规划模型。接着，给出一种初始解生成方法，并构建目标函数计算的网络流模型。然后，为提高局部搜索能力，以有向图强连通性中反转路、反转圈保持强连通性为基础，提出3种邻域结构生成方法，以保证邻域解搜索过程中解的可行性，提高求解效率和质量。最后，针对6个基准案例，运用算法求解，并将其与其他多种启发式算法进行比较。实验结果表明，对于中小规模问题案例，算法求得案例的最优解；对于两个大规模案例，算法求得新的最好解，验证了提出算法的有效性。
[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] 运筹与管理
[作者]
裴小兵 戴毓彤
随着绿色制造的到来，在调度问题中考虑能源消耗相关的目标变得至关重要，这已经成为了当下热点研究领域。因此，本文建立以最小化最大完工时间、机器总负荷和总能量消耗为目标的柔性作业车间调度数学模型。就回溯搜索算法的缺点提出改进，该算法通过结合改变个体搜索幅度因子对变异操作进行动态控制，防止种群迭代过程中陷入局部最优，然后通过结合个体引导与随机数扰乱提出一种新的交叉算子，提高后期寻优能力，防止了算法过早收敛。最后，运用基准算例对该算法的求解性进行了验证，并与文献中其他算法从求解精度、求解多样性、求解最优值等方面进行对比，结果表明该改进算法具有优越的求解性能。最后为该问题后续研究提供了三个可行方向：考虑更多约束条件、增加局部搜索算子和考虑实例分析。
[期刊] 工业工程
[作者]
卢永超 陈庆新 毛宁
针对模具企业电火花(EDM)车间的生产调度特点,提出了一种非同等并联机的调度数学模型。在此基础上,建立了一种遗传与禁忌搜索的混合算法,并应用企业EDM车间的实际算例,说明了数学模型和求解方法的可靠性和有效性。
关键词：
模具 车间调度 禁忌搜索 遗传算法
[期刊] 工业工程
[作者]
李明辉 石宇强 石小秋 李佳
燃气轮机生产属于典型的离散型制造，其多品种小批量的生产特点给车间作业调度带来挑战，导致企业生产效率低下，不能满足产品交货期。因和声搜索算法结构简单易操作，常用于解决此类作业车间调度问题。然而传统和声搜索算法收敛速度较慢，易陷入局部最优。本文构建以最小化最大完工时间为目标的燃气轮机制造车间调度数学模型，提出一种离散型改进多种群混合和声搜索算法进行求解。结合和声搜索算法与变邻域搜索算法的优点，采用基于工序的编码方式进行编码，在种群更新部分引入模拟退火的Metropolis接受准则，提高种群多样性；提出自适应的记忆库保留概率和音调调节率来调节参数，以提高算法的全局寻优能力；加入变邻域搜索以提高算法的收敛速度。通过性能测试及实例验证表明，相较于已有算法，所提算法具有更好的性能。
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