一种采用蚁狮算法进行生产调度的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用蚁狮算法进行生产调度的方法，将车间每个产品的生产序列作为可行解。每一个蚂蚁代表一种可行解，轮盘赌决定的蚁狮代表局部最优解。经过多次迭代之后，选中的精英蚁狮代表全局最优解。主要步骤设定蚁狮算法参数；对生产调度问题进行建模；采用G&T算法产生初代蚂蚁，并将蚂蚁、蚁狮的位置储存在矩阵中；蚂蚁随机游走；轮盘赌决定蚂蚁被蚁狮捕获，选出精英蚁狮；当达到蚁狮迭代次数之后，输出精英蚁狮代表的全局最优解。本发明专利技术有着较高的搜索最优解的能力，参数调节方便。

A Production Scheduling Method Based on Ant Lion Algorithms

The invention discloses a production scheduling method using ant lion algorithm, which takes the production sequence of each product in the workshop as a feasible solution. Each ant represents a feasible solution, and the lion determined by roulette represents a local optimal solution. After several iterations, the selected elite ant lion represents the global optimal solution. The main steps are setting parameters of ant lion algorithm, modeling production scheduling problem, using G&T algorithm to generate the first generation ants, and storing the positions of ants and ant lions in the matrix; ant random walk; roulette decision ants are captured by ant lions, select elite ant lions; when the number of iterations of ant lions is reached, output the global optimal solution represented by elite ant lions. The invention has high ability of searching the optimal solution and convenient parameter adjustment.

【技术实现步骤摘要】
一种采用蚁狮算法进行生产调度的方法
本专利技术属于生产车间调度领域，具体是一种采用蚁狮算法进行车间生产调度的方法，用于车间作业的调度管理。
技术介绍
生产调度问题是现代加工技术、生产制造产业中常见的一种问题。由于生产调度问题本身具有复杂性和不确定性，现代企业产品生产环节多，产线情况复杂且变化频繁，某些任务或作业在资源分配上的错误会影响到整个产线的运行，影响生产效率。可以将生产调度问题表现为：m个产品在n个机器上加工，每件产品有其自己的加工工艺要求，已知每件产品加工顺序和加工时间。安排每件产品在机器上的加工顺序，使其最优从而增加产线效率是当前企业迫切需要解决的问题。自从二十世纪五十年代以来，研究人员就生产调度问题提出了大量的解决方案。一般有确定性最优化方法、基于离散事件动态系统的解析模型方法、退火算法。但是在实际生产调度中存在许多的不足，例如：确定性最优化方法计算存在复杂性；基于离散事件动态系统的解析模型方法，如果作业或者产品需求变动则须要调节模型结构，对于高级调度规则建模很困难；退火算法收敛消耗时间过长，很难应用于实际生产。蚁狮算法(AntLionOptimizer)ALO澳大利亚作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用蚁狮算法进行生产调度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定生产调度中利用的蚁狮算法参数，包括加工的产品数量、机器数量、产品约束条件、蚂蚁数量，蚁狮迭代次数；步骤2：生成初始蚂蚁；步骤3：所有蚂蚁的位置存储在矩阵Mant中，蚁狮的位置储存在矩阵Mantlion中

【技术特征摘要】
1.一种采用蚁狮算法进行生产调度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定生产调度中利用的蚁狮算法参数，包括加工的产品数量、机器数量、产品约束条件、蚂蚁数量，蚁狮迭代次数；步骤2：生成初始蚂蚁；步骤3：所有蚂蚁的位置存储在矩阵Mant中，蚁狮的位置储存在矩阵Mantlion中其中，n是蚂蚁的数量，d是变量的数量，A代表蚂蚁，AL代表蚁狮；步骤4：蚂蚁在优化的每一步都随机行走来更新自己的位置；步骤5：采用轮盘赌的方法来决定蚂蚁被哪只蚁狮捕获，适应度越高的蚁狮有着越强的捕食能力，当蚂蚁被捕获，蚁狮根据蚂蚁的位置更新自身新的位置；步骤6：选出精英蚁狮；每次迭代获得适应度最好的蚁狮被认为是精英蚁狮Xelite，它影响着迭代过程中所有蚂蚁的游走，随着迭代次数的增加，上界和下界减小，每个蚂蚁，轮盘赌蚁狮，精英蚁狮都视作一个可行解，这个可行解表示为一串加工序列，如果没有达到迭代次数则跳转回步骤3；步骤7：当达到蚁狮迭代次数之后，算法结束，输出精英蚁狮代表的全局最优解，即加工序列。2.根据权利要求1所述的采用蚁狮算法进行生产调度的方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：步骤2.1：随机生成一组随机初代蚂蚁，并将其中适应度最优的解设置为蚁狮；步骤2.2：为生产调度问题进行建模；将生产调度问题描述为m个产品在n台机器上加工，产品i在机器j上的加工时间为oij，其中i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；p(ji,k）表示产品ji在机器k上的加工完成时间；(j1,j2,…,jm(为产品生产调度方案...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志伟，汪封文，王春枝，汤远志，詹思楷，王然，袁野，曹烨，张艾欣，胡明威，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42