【技术实现步骤摘要】
基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法
本专利技术涉及车间设施布局技术,具体涉及一种基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法。
技术介绍
车间设施布局优化是指在已经确定的车间内部空间约束条件下,将生产系统内所使用的各种资源包括:人、机、法、料、环、测进行合理地组织和布置,以到某种设计指标的最优化。车间设施布局优化问题本质上是一种组合优化问题,一般属于NP难问题,一般的数学手段并不能够得到好的求解效果。人工蜂群优化算法是一种群智能优化算法,其本质为模拟蜜蜂群体寻找优良食物源的仿生智能计算方法。该算法具有初始控制参数少、收敛速度和精度较高等优点。但设计之初是应用于解决多维多模态优化问题,而非求解组合优化问题。因此,如何对算法进行改进以适应车间设施布局优化问题的求解是目前较大的技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,该方法对基本人工蜂群算法进行离散化处理,采用基于随机搜索的局部搜索方法,并融合次序交叉操作和锦标赛选择机制,进而实现对车间设施布局的最优化设计。实现本专利技术目的的技术方案为:一种基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,包括以下步骤:步骤1,车间设施布局优化问题本质为组合优化问题,对人工蜂群算法离散化处理,采用序号编码方式进行编码,并将加工单元均简化为矩形,建立目标函数的数学模型,确定其约束条件;步骤2,初始化种群阶段:设定种群控制参数,包括种群数目SN、交叉概率pc以及阈值Limit,应用随机方法产生初始化的种群,将种群中的最优解存储至外部集合;步骤3,采蜜蜂阶段:采蜜蜂对种群中的每一 ...
【技术保护点】
1.一种基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,车间设施布局优化问题本质为组合优化问题,对人工蜂群算法离散化处理,采用序号编码方式进行编码,并将加工单元均简化为矩形,建立目标函数的数学模型,确定其约束条件;步骤2,初始化种群阶段:设定种群控制参数,包括种群数目SN、交叉概率pc以及阈值Limit,应用随机方法产生初始化的种群,将种群中的最优解存储至外部集合;步骤3,采蜜蜂阶段:采蜜蜂对种群中的每一个食物源进行局部搜索,对新食物源和原有食物源进行比较,优质的食物源将会被保留,更新外部集合;步骤4,观察蜂阶段:观察蜂采用锦标赛机制选择一个食物源,判断是否进行交叉操作,如果进行交叉操作,则将种群内一个食物源与锦标赛机制产生的食物源进行交叉操作,保留优质的食物源,如果不进行交叉操作,则观察蜂对锦标赛机制产生的食物源进行局部搜索,保留优质食物源,重复以上操作SN次,更新外部集合;步骤5,侦查蜂阶段:判断每个食物源是否大于阈值Limit,如果大于阈值Limit,则随机产生一个食物源,更新外部集合;步骤6,判断是否满足停止准则,如满足,则导出外部集合,否则,转到 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,车间设施布局优化问题本质为组合优化问题,对人工蜂群算法离散化处理,采用序号编码方式进行编码,并将加工单元均简化为矩形,建立目标函数的数学模型,确定其约束条件;步骤2,初始化种群阶段:设定种群控制参数,包括种群数目SN、交叉概率pc以及阈值Limit,应用随机方法产生初始化的种群,将种群中的最优解存储至外部集合;步骤3,采蜜蜂阶段:采蜜蜂对种群中的每一个食物源进行局部搜索,对新食物源和原有食物源进行比较,优质的食物源将会被保留,更新外部集合;步骤4,观察蜂阶段:观察蜂采用锦标赛机制选择一个食物源,判断是否进行交叉操作,如果进行交叉操作,则将种群内一个食物源与锦标赛机制产生的食物源进行交叉操作,保留优质的食物源,如果不进行交叉操作,则观察蜂对锦标赛机制产生的食物源进行局部搜索,保留优质食物源,重复以上操作SN次,更新外部集合;步骤5,侦查蜂阶段:判断每个食物源是否大于阈值Limit,如果大于阈值Limit,则随机产生一个食物源,更新外部集合;步骤6,判断是否满足停止准则,如满足,则导出外部集合,否则,转到步骤3。2.根据权利要求1所述的基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,其特征在于,所述步骤1中,采用的序号编码方式为:{(ms(1),ms(2),…ms(M)),(Δs(1),Δs(2),…,Δs(n))}其中,ms(j)为第j个位置的加工单元;ms(1),ms(2),…ms(M)为加工单元m1,m2,…mM的一个全排列;Δs(j)为加工单元ms(j)和ms(j-1)之间的净距离。3.根据权利要求1所述的基于改进人工蜂群算法的车间设施布局优化方法,其特征在于,所述步骤1中,优化目标是车间内单元间物流搬运总费用最小,采用物流矩的方法表示单元间物流搬运费用,每两个加工单元间的物流矩由单元间物流量、单位距离单位物流量搬运费用以及两单元之间距离,这三者的乘积组成,目标函数的数学模型如下:其中,W为车间内...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘峰,陶凌峰,李茂盛,杨伟锋,张小红,高磊,汪孝胜,刘哲,洪鹏,
申请(专利权)人:江苏金陵智造研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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