极小化两阶段装配调度问题总延迟时间的变邻域搜索方法技术

本发明专利技术提供了一种极小化两阶段装配调度问题总延迟时间的变邻域搜索方法，三种贪心策略被提出，以得到一个好的初始搜索解，三种邻域结构和一个变邻域梯度下降策略被提出以增加找到最优解的概率。能够根据搜索代数的增加调整扰动力度的扰动，通过将初始，变邻域梯度下降算法，扰动策略结合到一起，建立变邻域搜索算法。本发明专利技术不需要花费时间进行参数调节；当允许时间较小时，能够得到满意的解，当给定更多时间时，能够得到更好的解，能够随着搜索的进行动态的调整扰动强度和扰动方法，另外扰动策略也随着当前最好解连续不变的代数的增加而变化，因此能够较好的避免陷入局部最优，消除了随机因素的影响，从而使得算法更加稳定。定。

【技术实现步骤摘要】
极小化两阶段装配调度问题总延迟时间的变邻域搜索方法


[0001]本专利技术涉及两阶段装配调度领域，尤其是一种变邻域搜索方法。

技术介绍

[0002]两阶段装配调度问题(two
‑
stage assembly scheduling problem,TASP)广泛存在于实际工厂中，如摩托车生产，化肥生产系统，计算机生产，数据库系统等等。近年来，该问题得到了广泛的研究。许多研究者在研究该问题时，忽略了任务在机器上的准备时间或者假设等待时间与加工序列独立且可以包含在加工时间中。然而，对于很多应用场景来说，准备时间和加工时间是相互独立的。最近，越来越多研究人员意识到了研究含有独立准备时间的两阶段装配调度问题的重要性。文献【1】(A.Aydilek,H. Aydilek,and A.Allahverdi,“Minimising maximum tardiness in assembly flowshops withsetup times”,International Journal of Production Research,2017,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极小化两阶段装配调度问题总延迟时间的变邻域搜索方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：两阶段装配调度建模；两阶段装配调度问题有(m+1)台机器和n个待处理的任务，每个任务由(m+1)个子任务构成，其中前m个子任务在第一阶段的m台机器上并行处理，最后一个任务待前m个任务完成后，在第二阶段的装配机器上完成装配处理；系统中所有的任务在初始时都是可处理的；任务的处理不允许抢占；两阶段间的缓存空间是无穷大的；一台机器一次最多只能处理一个任务；令N
g
＝{1,2,...,g}表示1
‑
g的正整数的集合，其中g是一个正整数；J＝{J
i
|i∈N
n
}表示任务的集合；M＝{M
j
|j∈N
m+1
}表示机器的集合；p
ij
表示J
i
∈J在M
j
∈M上的加工时间；s
ij
表示J
i
∈J在M
j
∈M上的准备时间；d
i
表示J
i
的截止日期；σ0表示没有安排任何任务的初始调度；σ表示有|σ|个任务被安排后的部分调度，其中|σ|表示σ中任务的数量；σ
u
表示σ中未被安排的任务的集合；σ'表示σ
u
中任务的索引；σ[i]表示σ中的第i个任务的索引；d
σ[i]
表示σ中的第i个任务的截止日期；p
σ[i]j
表示σ中的第i个任务在M
j
∈M上的加工时间；s
σ[i]j
表示σ中的第i个任务在M
j
∈M上的准备时间；σ
[k]
＝{J
σ[1]
,J
σ[2]
,...,J
σ[k]
}；f(σ)表示σ的完工时间；f
j
(σ)表示σ在M
j
∈M上的完工时间；Δ(σ,i)表示将任务J
σ[i]
安排在M
m+1
上导致M
m+1
增加的空闲时间；TT(σ)表示σ的总延迟时间；σ*表示使得总延迟时间最小的σ
u
中任务的排列；f
j
(σ)(j∈N
m+1
),f(σ),和Δ(σ,i)(i∈N
|σ|
)的计算公式如下：)的计算公式如下：其中f
m+1
(σ
[0]
)＝0f(σ)＝max{f
j
(σ)|j∈N
m+1
}＝f
m+1
(σ)任务J
σ[j]
的延迟时间计算如下：TT(σ,j)＝max{0,f
m+1
(σ)
‑
d
σ[j]
}从而TT(σ)计算如下：步骤2：三种贪心策略优先安排延迟大的任务能够避免该任务的延迟时间越来越大；此外，将截止时间远大于完成时间的任务向后移动并不会增加其延迟时间；受此启发，提出了第一种贪心策略：贪心策略1：输入：一个部分调度σ；输出：一个σ
u
中任务的排列σ
u1
；步骤2.1：(空集)；步骤2.2：如果则进入2.2.1～2.2.3的循环，否则结束；
Systems,2009,25(6):654
‑
661)。由于当前最好解随着搜索的进行会变得越来越好，因此跳出局部最优的难度越来越大。因此，随着搜索的进行，扰动的力度应该越来越强。令q表示当前最好解没有更新的次数，q
max
表示当前最好解没有更新的最大次数，σ表示待扰动的调度序列，如果q≤q
max
/3，重复选择两个位置x和y并执行Swap(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建超，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：