一种多代理作业车间协商调度优化方法技术

本发明专利技术公开了一种多代理作业车间协商调度优化方法。该方法分为两个阶段，第一阶段，通过代理间迭代协商的方式引导方案集向帕累托前沿进化；第二阶段，由协调者基于代理评分从方案集中选择社会效益最好的方案。该方法由各代理选择部分随机搜索方案提出构成初始的父代方案集；协调者对父代方案集交叉变异产生子代方案集，随后基于代理对父代和子代方案集排序，选择其中的非支配方案进入新的父代方案集；将上述协商进行多次迭代，达到协商轮次后，协调者基于代理评分从方案集中选择社会效益最好的方案。该方法基于遗传进化思想，优化效果得到有效提升；采用更精确的信息批露方式，社会效益得到有效提升。

【技术实现步骤摘要】
一种多代理作业车间协商调度优化方法
本专利技术属于生产调度领域，具体涉及一种协商调度优化方法。
技术介绍
作业车间生产调度是企业实施生产管理、保障车间有序高效运行的核心。随着个性化定制的生产模式逐渐受到关注，作业车间调度的目标转变为协调资源以满足多用户的个性化需求，由此传统的作业车间调度问题转变为多代理作业车间调度问题。由于多代理调度问题存在系统信息分散、不对称的特点，基于完全信息的传统集中式方法应用效果较差，适用于信息不对称环境下的分布式决策机制成为研究重点。协商作为一种有效的分布式决策机制，因其能够适应复杂非线性的决策空间的特性，被广泛应用在多代理调度问题中。文献“Designofautomatednegotiationmechanismsfordecentralizedheterogeneousmachinescheduling.LangFabian,AndreasFink,andTobiasBrandt.EuropeanJournalofOperationalResearch248.1(2016):192-203.”公开了一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多代理作业车间协商调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：初始化多代理作业车间协商调度：/n步骤1-1：作业车间服务器启动协调者程序，简称协调者；协调者设定参与协商调度的代理集合{A

【技术特征摘要】
1.一种多代理作业车间协商调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：初始化多代理作业车间协商调度：
步骤1-1：作业车间服务器启动协调者程序，简称协调者；协调者设定参与协商调度的代理集合{A1，...，Aa_i，...，Anum_a}，其中Aa_i表示代理a_i，a_i∈[1，num_a]；
步骤1-2：用户计算机启动各自代理程序，简称代理；每个代理建立与协调者之间的连接，并向协调者传送自身待加工工件集其中Ji表示代理a_i的待加工工件，i∈[1，num_ja_i]；
步骤1-3：协调者接收所有代理发送的待加工工件集，共包含n个待加工工件，协调者根据待加工工件的信息确定加工信息T：



其中(Mkj，tkj)代表待加工工件Jk的第j道工序在编号为Mkj∈[1，m]的设备上加工，并且所需加工时间为tkj，j∈[1，m]，k∈[1，n]；协调者将加工信息T发送给所有代理；
步骤1-4：协调者设定如下参数：总协商轮次num_r、每轮产生子代方案的数目num_c、变异概率mut∈[0，1]和各代理需提出方案的数目num_p，并将4个参数发送给各代理；
步骤1-5：设定各代理的最大化目标函数fa_i(z)，最大化目标函数的计算结果为代理Aa_i在方案z的目标值；
步骤2：由各代理分别提出方案组成父代方案集：
步骤2-1：各代理采用随机搜索程序随机生成num_sa_i个方案，num_sa_i为预设数值，num_sa_i≥num_p，具体步骤如下：
步骤2-1-1：代理Aa_i初始化方案集
步骤2-1-2：令数组Os＝{J1，...，J1，...，Jk，...，Jk，...，Jn，...，Jn}，其中有m个Jk，数组长度为ld＝n×m；初始化编码方案设定q＝0；
步骤2-1-3：采用均匀分布U[1，ld-q]生成一个随机整数a；
步骤2-1-4：将Os中位于位置a处的元素Os[a]从尾部添加到编码方案d中，即d＝{d，Os[a]}，并将该元素从Os中删去，即Os＝Os-Os[a]；
步骤2-1-5：如果|Os|＞0，令q加1，返回步骤2-1-3；否则，如果|Os|＝0，将编码方案d存入ASa_i，ASa_i＝{ASa_i，d}；
步骤2-1-6：如果方案数|ASa_i|＜num_sa_i，返回步骤2-1-2；否则，如果方案数|ASa_i|＝num_sa_i，结束循环过程；
步骤2-2：各代理通过预设的目标函数计算方案集ASa_i中各方案的目标值{fa_i(1)，fa_i(2)，...，fa_i(|ASa_i|)}，并按目标值从大到小的顺序从ASa_i中选择前num_p个方案组成编码方案集APa_i发送给协调者；
步骤2-3：协调者接收各代理发送来的编码方案集APa_i，组成父代方案集，即Pg＝AP1+…+APnum_a，g∈[0，num_r]，g＝0；
步骤3：协调者对父代方案集Pg执行交叉、变异操作获得子代方案集C：
步骤3-1：初始化子代方案集
步骤3-2：随机从Pg中取出两个方案dx和dy，进行如下操作：
步骤3-2-1：在[0，n×m]内随机生成两个整数start、end(start＜end)；
步骤3-2-2：定义c1＝dx，c2＝dy；定义e1和e2分别复制c1和c2中start到end位置的信息；
步骤3-2-3：构造键值对其中Jk：nk表示待加工工件Jk在e1中出现了nk次；构造键值对其中Jk：nk表示待加工工件Jk在e2中出现了nk次；
步骤3-2-4：定义
步骤3-2-5：从k＝1到k＝n，重复执行：若将个Jk存入到中；否则，将个Jk存入到中；
步骤3-2-6：从随机取出一个元素作为vp1，从随机取出一个元素作为vp2；和中元素总数分别减1；
步骤3-2-7：从c1中所有等于vp1的元素随机选择一个替换...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树栋，常昇博，吴自高，刘亚琼，代进伦，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61