基于蟻群算法與競選算法的作業(yè)車間調(diào)度求解及比較研究.pdf

1、制造過程的調(diào)度技術(shù),將在很大程度上影響產(chǎn)品生產(chǎn)的周期、成本和效率。優(yōu)化制造過程調(diào)度,可以有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和制造自動(dòng)化水平,從而提高企業(yè)的競爭力。作業(yè)車間調(diào)度問題是生產(chǎn)調(diào)度中許多實(shí)際問題的簡化模型,是制造類企業(yè)無法回避的一個(gè)關(guān)鍵且核心的問題。現(xiàn)行的各種調(diào)度方法在求解作業(yè)車間調(diào)度問題時(shí),都存在各種各樣的缺陷。因此,改進(jìn)現(xiàn)有的調(diào)度方法或者尋找新的調(diào)度方法,始終具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　 蟻群算法的搜索機(jī)制模擬螞蟻

2、覓食過程中的群體行為,適合于求解旅行商問題等組合優(yōu)化問題,但應(yīng)用于作業(yè)車間調(diào)度問題的研究不多,且優(yōu)化效果不明顯,也沒有一般性規(guī)律可循。競選算法搜索機(jī)制模擬競選活動(dòng)中對(duì)更高支持率的追求動(dòng)機(jī),目前主要應(yīng)用于連續(xù)域內(nèi)的各種函數(shù)優(yōu)化問題。
　　 本文針對(duì)作業(yè)車間調(diào)度問題,對(duì)蟻群算法進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種新的信息素更新方式；對(duì)競選算法進(jìn)行離散化設(shè)計(jì),探索新的求解作業(yè)車間調(diào)度問題的調(diào)度方法,并對(duì)這兩種算法進(jìn)行比較。本文的主要研究結(jié)果如下:

3、r>　　 (1)本文綜合分析了蟻群算法的特點(diǎn)及作業(yè)車間調(diào)度問題的特點(diǎn),討論了兩種經(jīng)典的改進(jìn)蟻群算法-蟻群系統(tǒng)與最大最小螞蟻系統(tǒng)-的算法思想及求解機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的改進(jìn)蟻群算法。為了驗(yàn)證該改進(jìn)蟻群算法的有效性,將其應(yīng)用于作業(yè)車間調(diào)度問題與柔性作業(yè)車間調(diào)度問題的求解。采用文獻(xiàn)中的測試函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明,該改進(jìn)蟻群算法大大提高了問題的求解效率及求解結(jié)果。
　　 (2)介紹了競

4、選算法的基本思想、基本原理以及在連續(xù)優(yōu)化領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用研究。將競選算法應(yīng)用于求解作業(yè)車間生產(chǎn)調(diào)度問題,采用基于工序的表達(dá)法表示問題的解,采用基于關(guān)鍵路徑的鄰域搜索方法生成局部選民,這兩者是競選算法的離散化設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。將離散化的競選算法求解FT06算例以及LA系列標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度函數(shù),無論是計(jì)算時(shí)間,還是計(jì)算結(jié)果,離散的競選算法都取得了較好的效果,表明了該改進(jìn)算法的有效性及可行性。
　　 (3)利用Matlab7編程實(shí)現(xiàn)了上述兩種算法的