The invention discloses an improved iteration for solving job shop scheduling problem disturbing form of local search algorithm, the algorithm of two kinds of neighborhood structure, elite pool strategy introduction, and the disturbance of iterated local search is improved, so as to improve the local search performance of the algorithm, to avoid the search into local optimum and the search for the current optimal solution of disturbance caused by a reduced search range problem. The implementation of the algorithm includes the following steps: generating the initial solution, setting up the capacity of the elite pool, executing the neighborhood search randomly generating two neighborhood structures, and executing the disturbance of the elite pool strategy. Compared with the prior art, the invention can solve the actual job shop scheduling problem, and has the advantages of high practicability and strong execution ability.
【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及计算机执行制造系统领域,具体来说就是通过算法解决作业车间调度的组合优化问题。
技术介绍
作业车间调度问题(Job-ShopSchedulingProblem)是制造执行系统研究的核心和重点之一,它的研究不仅具有重大的现实意义,而且具有深远的理论意义。作业车间调度问题,(简称JSP),就是根据产品制造需求合理分配产品制造资源,进而达到合理利用产品制造资源、提高企业经济效益的目的。JSP是产品制造行业中共存的问题,它与计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystems,简称CIMS)的工厂管理、产品制造层次紧密相关,是CIMS领域中研究的重要课题。JSP是一个典型的NP-hard问题,它的研究必然会对NP问题的研究起到有意义的影响。在过去的几十年,各种算法被应用来解决作业车间调度问题。传统的,一般都采用最优化方法和近似方法来解决作业车间调度方案的自动生成问题。最优化方法包括枚举法和数学规划技术。近似法通常使用分支定界法、优先规则、启发式方法、迭代局部搜索算法和进化算法。迭代局部搜索算法是一种单点出发的元启发式算法,它包括构造初始解、局部搜索、接受条件和扰动方法4个组成部分,它能在较短的计算时间内获得不错的解,近年来的研究表明该算法对许多NP难题的求解具有良好的效果。因此,各种版本的迭代局部搜索被专门设计来解决作业车间调度问题。但是他们易受陷入局部最优的影响,由此很多改进的迭代局部搜索算法相继提出来,比如:进化算法与局部搜索结合,多邻域结构的局部搜索,模拟退火算法等。但是依然存在计算复杂,有时不能 ...
【技术保护点】
一种求解作业车间调度问题的改进扰动方式的迭代局部搜索算法,该算法适用于计算机集成制造系统领域,其特征是,包括以下步骤:步骤1:产生初始解,令当前最优解,计算该解所产生的总完工时间;步骤2:设置精英池容量;步骤3:判断是否到达停止条件,是则返回最优解,否则执行下一步;步骤4:对执行邻域搜索,随机选择两种邻域结构,产生邻域解;步骤5:如果Δ′优于Δ,即该解下的调度方案使得总完工时间更小,则令;否则返回步骤4;步骤6:如果优于,即该解下的调度方案使得总完工时间更小,则令,flag=true;否则令flag=false;步骤7:执行精英池策略的扰动方法;步骤8:返回执行步骤3,重复以上步骤。
【技术特征摘要】
1.一种求解作业车间调度问题的改进扰动方式的迭代局部搜索算法,该算法适用于计算机集成制造系统领域,其特征是,包括以下步骤:步骤1:产生初始解,令当前最优解,计算该解所产生的总完工时间;步骤2:设置精英池容量;步骤3:判断是否到达停止条件,是则返回最优解,否则执行下一步;步骤4:对执行邻域搜索,随机选择两种邻域结构,产生邻域解;步骤5:如果Δ′优于Δ,即该解下的调度方案使得总完工时间更小,则令;否则返回步骤4;步骤6:如果优于,即该解下的调度方案使得总完工时间更小,则令,flag=true;否则令flag=false;步骤7:执行精英池策略的扰动方法;步骤8:返回执行步骤3,重复以上步骤。2.根据权利要求1所述的一种求解作业车间调度问题的改进扰动方式的迭代局部搜索算法,其特征是:产生初始解的方式是采用优先调度规则安排每一台设备上的加工工序,以得到一个初始解,步骤如下:步骤1.1:按照每个工序的工艺顺序由小到大排序;步骤1.2:如果加工工艺顺序相同,按照加工时间由小到大排序;步骤1.3:如果加工时间依然相同,按照工件编号由小到大排序。3.根据权利要求1所述的一种求解作业车间调度问题的改进扰动方式的迭代局部搜索算法,其特征是:设置精英池容量poolsize,令pool=;其中pool用来存放精英解;poolsize表示其容量大小,本算法设定容量大小为5,采用精英池能够避免迭代局部搜索仅对当前最优解进行扰动从而缩小搜索范围的问题。4.根据权利要求1所述的一种求解作业车间调度问题的改进扰动方式的迭代局部搜索算法,其特征是:执行邻域搜索时,随机产生两种邻...
【专利技术属性】
技术研发人员:龚晓慧,胡成华,
申请(专利权)人:四川用联信息技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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