基于进化算法的电镀线行车调度方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于进化算法的电镀线行车调度方法、装置及存储介质。该方法包括：将当前进化代数gen的值设置为1；随机初始化M个种群，对初始化得到的各个解进行约束处理；更新种群的best

【技术实现步骤摘要】
基于进化算法的电镀线行车调度方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电镀线行车调度领域，尤其涉及一种基于进化算法的电镀线 行车调度方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]作业车间调度问题时最经典的几个NP
‑
难问题之一。一般来说，作业车间 调度问题是在给定工件在机器的工序顺序、加工时间等条件下，在满足机器 同一时刻只能执行一个工件的约束下，最小化产品的平均完成时间。如在生 产车间中，最小化一个零件或一组零件(工件)在车床(机器)上的完成时 间；在飞机调度问题中，最小化飞机(工件)在停机场(机器)上的降落时 间。
[0003]电镀线行车调度问题是指在电镀行业中设计电镀槽位(机器)的浸渍(加 工)时间，得到可行的行车调度控制方案，最小化电镀产品(工件)平均完 成时间的问题。由于电镀线行车调度问题自身的特点，具有工序时间可调节、 行车运行时间非抢占、行车距离限制等特性，电镀线行车调度问题是一种更 为复杂的作业车间调度问题。
[0004]但是，电镀线行车调度问题在产品加工顺序约束、槽位同一时刻只能执 行一个产品的约束情况外，仍需满足行车同一时刻只能执行一个产品、行车 之间距离限制等约束，传统的作业车间调度方法不能适用于电镀线行车调度 问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于进化算法的 电镀线行车调度方法、装置及存储介质。对于安排电镀槽位的浸渍时间、求 得可行的行车调度方案，实现最小化电镀产品平均完成时间的目标具有重要 意义。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种基于进化算法的电镀线行车调度方法，该方 法包括：步骤S100：将当前进化代数gen的值设置为1；步骤S200：随机初 始化M个种群，其中每个种群的规模为NP，所述初始化生成每个槽位的浸 渍时间，以及通过实数编码方法表示所述种群中的每个个体，对初始化得到 的各个解进行约束处理，以使得每个解都满足约束条件；并评估每个个体的 适应值，同时更新种群的best
m
参数；步骤S300：通过二元锦标赛的方法，在 当前种群中选择两个交叉的父代个体；步骤S400：通过两点交叉算子，生成 新的槽位浸渍时间；步骤S500：通过单点变异算子，重新随机初始化特定槽 位的浸渍时间，通过实数编码方法表示种群中的子代个体，对所述子代个体 的解进行约束处理，使得所述子代个体的解都满足约束条件；并评估每个个 体的适应值，同时更新种群的best
m
参数；步骤S600：重复步骤S300至步骤 S500，直至所述子代个体的数量等于所述种群规模NP；步骤S700：在所述父 代和子代两代种群中，通过二元锦标赛的方法选择出NP
‑
1个个体进入下一代 种群；将best
m
参数添加进入下一代种群；步骤S800：将当前进化代数gen的 值增加1，若所述当前进化代数gen的值未达到预设最大进化代数时，返回步 骤S300继续执行，若所述当前进化代数gen的值达到所述最大进化代数，则 结束。
[0007]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S200中，所述通过 实数编码方法表示所述种群中的每个个体包括：若行车的初始位置为 L＝{l1,l2,
…
,l
p
}，个体的槽位浸渍时间为X＝{x1,x2,
…
,x
q
}随机初始化产生，其中， p为行车的数量，q为槽位的数量，x
j
∈[x
jmin
,x
jmax
]；经过的槽位为{1,2,
…
,q}的 一个子序列subseq，其大小为q
′
，产品数量为n，产品i在每个槽位的预计进入 时间为其中
[0008][0009]表示从上一任务槽移动产品到工序槽位的移动时间；产品i在每个槽位 的预计离开时间为其中
[0010][0011]从而得到个体的初始解为{t
i
,T
i
}。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S200与所述步骤S500中，所述进行约束处理包括：步骤S201：初始化n个产品预计进入时间 和预计离开时间{{t1,T2},{t2,T2},
…
,{t
n
,T
n
}}；步骤S202：设当前处理产品的编号 为i＝2；步骤S203：检测是否满足第一约束条件，若违反所述第一约束条件， 则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S203；若满足所述第一约束条件，则执 行步骤S204；步骤S204：检测是否满足第二约束条件，若违反所述第二约束 条件，则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S204；若满足所述第二约束条件， 则执行步骤S205；步骤S205：按照第三约束条件的限制，安排行车调度方案， 在行车调度过程中同时检测第四约束条件，更新行车调度方案，若仍然违反 所述第四约束条件，则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S205；若满足所述 第四约束条件，则执行步骤S206；步骤S206：将所述当前处理产品编号i增 加1，若所述当前处理产品编号未达到最大产品编号数量时，返回步骤S202 继续执行；若所述当前处理产品编号达到最大产品数量时，程序终止。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S203中，所述检测 是否满足第一约束条件包括：检测所述产品的预计进入时间和预计离开时间 是否满足所述第一约束条件，所述第一约束条件包括：
[0014][0015]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S204中，所述检测 是否满足第二约束条件包括：检测所述产品的预计进入时间和预计离开时间 是否满足所述第而约束条件，所述第二约束条件包括：
[0016][0017]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S205中，所述按照 第三约束
条件的限制包括：对行车间隔按照第三约束条件进行限制，所述第 三约束条件包括：
[0018][0019]其中，loc
uv
表示行车u在v时刻所处的位置。
[0020]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述步骤S205中，所述检测 第四约束条件包括：对行车间隔按照第四约束条件进行检测，所述第四约束 条件包括：
[0021][0022]其中，|
·
|表示集合的数量，当产品i进入和离开槽位j的时刻，所述产品i被行车放下和提取。
[0023]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在步骤S205中，所述按照第 三约束条件的限制，安排行车调度方案包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于进化算法的电镀线行车调度方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S100：将当前进化代数gen的值设置为1；步骤S200：随机初始化M个种群，其中每个种群的规模为NP，所述初始化生成每个槽位的浸渍时间，以及通过实数编码方法表示所述种群中的每个个体，对初始化得到的各个解进行约束处理，以使得每个解都满足约束条件；并评估每个个体的适应值，同时更新种群的best
m
参数；步骤S300：通过二元锦标赛的方法，在当前种群中选择两个交叉的父代个体；步骤S400：通过两点交叉算子，生成新的槽位浸渍时间；步骤S500：通过单点变异算子，重新随机初始化特定槽位的浸渍时间，通过实数编码方法表示种群中的子代个体，对所述子代个体的解进行约束处理，使得所述子代个体的解都满足约束条件；并评估每个个体的适应值，同时更新种群的best
m
参数；步骤S600：重复步骤S300至步骤S500，直至所述子代个体的数量等于所述种群规模NP；步骤S700：在所述父代和子代两代种群中，通过二元锦标赛的方法选择出NP
‑
1个个体进入下一代种群；将best
m
参数添加进入下一代种群；步骤S800：将当前进化代数gen的值增加1，若所述当前进化代数gen的值未达到预设最大进化代数时，返回步骤S300继续执行，若所述当前进化代数gen的值达到所述最大进化代数，则结束。2.根据权利要求1所述的基于进化算法的电镀线行车调度方法，其特征在于，所述步骤S200中，所述通过实数编码方法表示所述种群中的每个个体包括：若行车的初始位置为L＝{l1,l2,
…
,l
p
}，个体的槽位浸渍时间为X＝{x1,x2,
…
,x
q
}随机初始化产生，其中，p为行车的数量，q为槽位的数量，x
j
∈[x
jmin
,x
jmax
]；经过的槽位为{1,2,
…
,q}的一个子序列subseq，其大小为q
′
，产品数量为n，产品i在每个槽位的预计进入时间为其中其中表示从上一任务槽移动产品到工序槽位的移动时间；产品i在每个槽位的预计离开时间为其中从而得到个体的初始解为{t
i
,T
i
}。3.根据权利要求2所述的基于进化算法的电镀线行车调度方法，其特征在于，所述步骤S200与所述步骤S500中，所述进行约束处理包括：步骤S201：初始化n个产品预计进入时间和预计离开时间{{t1,T2},{t2,T2},
…
,{t
n
,T
n
}}；步骤S202：设当前处理产品的编号为i＝2；步骤S203：检测是否满足第一约束条件，若违反所述第一约束条件，则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S203；若满足所述第一约束条件，则执行步骤S204；步骤S204：检测是否满足第二约束条件，若违反所述第二约束条件，则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S204；若满足所述第二约束条件，则执行步骤S205；步骤S205：按照第三约束条件的限制，安排行车调度方案，在行车调度过程中同时检测第四约束条件，更新行车调度方案，若仍然违反所述第四约束条件，则更新t
i
＝t
i
+1，T
i
＝T
i
+1，返回步骤S205；若满足所述第四约束条件，则执行步骤S206；步骤S206：将所述当前处理产品编号i增加1，若所述当前处理产品编号未达到最大产品编号数量时，返回步骤S202继续执行；若所述当前处理产品编号达到最大产品数量时，程序终止。4.根据权利要求3所述的基于进化算法的电镀线行车调度方法，其特征在于，所述步骤S203中，所述检测是否满足第一约束条件包括：检测所述产品的预计进入时间和预计离开时间是否满足所述第一约束条件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏，刘洋，刘静，袁锴薪，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：