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基于改进非支配排序遗传算法的多目标柔性作业车间调度
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉430074
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划 2007AA04Z107、2007AA04Z190); 国家自然科学基金(70772056); 湖北省教育厅中青年基金(Q20092303)资助项目
中文摘要:

采用多目标进化算法解决具有工件释放时间、工件目标差异的柔性作业车间调度问题。依据实际制造系统中存在较多的最大完工时间、平均流经时间、总拖期时间、机器总负荷、瓶颈机器负荷和生产成本性能指标,建立多目标柔性作业车间调度模型。针对柔性作业车间调度问题的特点,设计一种扩展的基于工序的编码及其主动调度的解码机制,以及初始解产生机制和有效的交叉、变异操作;针对非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)在非支配解排序和精英选择策略方面的不足,设计一种改进的非支配排序遗传算法,应用改进的算法求解柔性作业车间调度问题得到一组Pareto解集,并运用层次分析法选出最优妥协解。通过测试基准和模拟实际生产的实例,验证提出算法的可行性和有效性。

英文摘要:

An improved multi-objective evolutionary algorithm is proposed for solving the flexible job-shop scheduling problem(FJSP) with released time and job-oriented multi-objective. The multi-objective FJSP optimization model is put forward,in which the makespan,the mean flow-time,total tardiness,total workload of machines,workload of the bottleneck machine and production cost widely concerned in complex manufacturing system are considered. According to the characteristics of the FJSP,an extended operation-based encoding and an active scheduling decoding mechanism are presented,an initial solution generation mechanism,and two effective crossover and mutation operations are designed for the genetic algorithm. In order to ensure convergence and the diversity of the solutions,an improved non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-Ⅱ) is proposed. A set of Pareto solutions are obtained by the improved NSGA-Ⅱ,and the analytic hierarchy process(AHP) approach is used to select the optimal compromise solution. The approach is tested on instances taken from the literature and practical data. The computation results validate the effectiveness of the proposed algorithm.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603