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[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]
张中伟 李艺 高增恩 武照云
针对当前柔性作业车间节能调度研究无法充分利用历史生产数据，且对复杂、动态、多变的车间生产环境适应性不足的问题，引入深度强化学习思想，利用具有代表性的深度Q网络（deep Q-network, DQN）求解柔性作业车间节能调度问题。将柔性作业车间节能调度问题转化为强化学习对应的马尔科夫决策过程。进而，提炼表征车间生产状态特征的状态值作为神经网络输入，通过神经网络拟合状态值函数，输出复合调度动作规则实现对工件以及加工机器的选择，并利用动作规则与奖励函数协同优化能耗。在3个不同规模的案例上与非支配排序遗传算法、超启发式遗传算法、改进狼群算法等典型智能优化方法进行求解效果对比。结果表明，DQN算法有较强的搜索能力，且最优解分布情况与提出的柔性作业车间节能调度模型聚焦能耗目标相一致，从而验证了所用DQN方法的有效性。
[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] 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] 运筹与管理
[作者]
董海 徐晓鹏
针对柔性作业车间生产中机器和工序柔性与多能工的存在建立模型,并提出一种整数编码方案和设一种基于Pareto解集的离散回溯搜索算法进行求解。首先,采用精英化历史种群的方法提升历史种群引导当前种群进化的能力;其次,在交叉变异步骤用遗传交叉算子替代回溯搜索算法原有结构;再次,为保留更多较优解到当前种群,结合快速非支配排序方法更新当前种群;最后,求解数值实例,与多种智能算法进行对比,验证算法的可行性和有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
秦红斌 孔仁杰 常永顺 李晨晓
面对生产过程中出现的多种扰动问题对实际调度过程的影响，构建以紧急订单和机器故障为扰动因素，以最小化最大完工时间、最小化订单拖期惩罚和最小化碳排放为目标的柔性作业车间多重动态调度模型。采用基于事件和周期的混合动态调度策略来应对突发事件，并提出一种改进的平衡优化器算法来求解该模型。该算法通过采用基于精英反向学习的混合种群初始化策略提高初始种群质量；通过采用IPOX交叉、MPX交叉和变异操作，提高算法解集的广泛性和多样性；通过使用基于Metropoils准则的精英选择策略来更新种群，防止种群陷入局部最优；通过双层变邻域搜索提高算法的寻优能力。通过大量拓展算例仿真验证了该算法的有效性、稳定性和优越性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
张国辉
针对柔性作业车间调度完工时间最小问题，提出一种结合ＤＢＲ（鼓－缓冲器－绳子）理论和改进遗传算法的方法。在问题初始化时，建立瓶颈机器识别机制改善初始化方法，提高初始解的质量；在运算过程中依据关键路径建立瓶颈机器的识别机制和调度策略。为了更好保留每代中的优良解，采用外部精英库对优良解进行解保留。运用提出的算法求解基准测试问题，实验结果验证了算法的可行性和有效性。
[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]
刘晓冰 焦璇 黄明 宁涛
针对模糊环境下柔性作业车间的调度问题,以最小化最大完工时间、最小化成本和最小化惩罚值为目标,建立调度问题数学模型,提出了混沌量子粒子群算法。针对实际生产交货期模糊的特点,在量子粒子群算法基础上,提出引入混沌机制建立初始群的方法;针对量子个体的更新,提出了改进的量子旋转角计算方法;针对种群可能局部早熟收敛和后期多样性丢失的问题,利用混沌机制的遍历性,提出混沌局部优化策略;通过四个经典的调度算例验证了所提出算法能降低早熟概率和提高迭代搜索效率,与其他算法比较可以获得更多的非支配解。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
田旻 刘人境
针对柔性作业车间调度问题,以总拖期最短为目标,提出了一种分层混合遗传算法。其中,根据总拖期的大小,将种群划分为精英层和普通层,精英层包含全局最优的数个不同质个体,其余个体划分为普通层;针对遗传算法局部搜索不足的问题,对精英层提出了一种邻域搜索策略,使代表机器选择和工序顺序的染色体可以根据自身的不足进行调节;针对遗传算法多样性容易丢失的问题,对精英层提出了一种灾变策略,不仅保留了种群的进化优势而且可以向优秀的个体学习。最后通过一系列标准测试函数以及一个生产中的实际案例验证了该算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
张正敏 管在林 岳磊
近年来,柔性作业车间调度问题(FJSP)由于其NP难特性与在制造系统中的广泛应用被大量关注。为提高该类问题求解效率,本文在标准Lévy flight的基础上提出了一种新的离散Lévy flight搜索策略,并将该策略与遗传算法框架结合,形成一种离散Lévy flight策略的混合遗传算法。该混合算法通过使用离散Lévy flight搜索策略对每代精英种群进行变步长搜索,提高了算法的局部搜索能力,增强了种群多样性。本文通过将CS、GA和TLBO等经典算法作为对比算法,对不同规模的54个FJSP算例进行实验,证明了所提出的算法具备更好的收敛效果与稳定性,适合于求解大规模FJSP。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
田旻 刘人境
针对柔性作业车间调度问题,以总拖期最短为目标,提出了一种分层混合遗传算法。其中,根据总拖期的大小,将种群划分为精英层和普通层,精英层包含全局最优的数个不同质个体,其余个体划分为普通层;针对遗传算法局部搜索不足的问题,对精英层提出了一种邻域搜索策略,使代表机器选择和工序顺序的染色体可以根据自身的不足进行调节;针对遗传算法多样性容易丢失的问题,对精英层提出了一种灾变策略,不仅保留了种群的进化优势而且可以向优秀的个体学习。最后通过一系列标准测试函数以及一个生产中的实际案例验证了该算法的有效性。
[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] 工业工程与管理
[作者]
刘琼 张超勇 饶运清 邵新宇
柔性作业车间调度问题是经典作业车间调度问题的扩展,它允许工序在多台机器中的任意一台上加工。针对柔性作业车间调度问题的特点,提出一种扩展的基于工序的编码及其主动调度的解码机制,并设计一种初始解产生机制和两种有效的交叉和变异操作。为了克服传统遗传算法早熟和收敛慢的缺点,设计了精英解保留策略和子代产生模式结合的改进遗传算法应用于该调度问题。最后运用提出的算法求解基准测试问题验证算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
苏春 王大侠
偏柔性作业车间调度是生产管理中的重要问题。由于模型和计算的复杂性,传统优化方法往往难以得到最优解。采用改进遗传算法求解偏柔性作业车间的调度问题,设计相应的编码方法,利用所生成的染色体以及通过遗传操作得到的染色体生成可行的调度方案。基于工序串和机器串的编码方法,采用精英解保留策略、轮盘赌选择策略和基于划分集的交叉策略,提出基于均匀分布试验的变异法则,引入贪婪式解码方法对偏柔性作业车间调度进行求解。实例仿真表明,该算法在求解偏柔性作业车间调度方面具有良好的效率和优越性。
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