基于適應(yīng)度地形理論的作業(yè)車間調(diào)度方法研究.pdf

1、作業(yè)車間調(diào)度是車間調(diào)度中一類典型的問題,其研究方法與成果已被運(yùn)用于眾多其它類型調(diào)度問題以及實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)作中,針對作業(yè)車間調(diào)度問題的特性研究和算法設(shè)計(jì)具有重要的意義。本文從適應(yīng)度地形理論出發(fā),從搜索空間地形的分布和結(jié)構(gòu)兩方面來探討作業(yè)車間調(diào)度問題的本質(zhì)特性和影響因素,并據(jù)此設(shè)計(jì)出高效的調(diào)度優(yōu)化算法。
　　本文首先提出了基于Logistic模型的適應(yīng)度地形研究方法,該模型能有效地區(qū)分不同的問題實(shí)例。在使用該方法來研究問題基本屬性對適應(yīng)

2、度地形分布特性的影響中發(fā)現(xiàn):問題的形狀約束會對地形分布產(chǎn)生巨大影響,隨著工件數(shù)對機(jī)器數(shù)比例的提升,問題的求解難度會呈現(xiàn)“易—難—易”的變化規(guī)律,問題加工路徑約束的增多會使地形崎嶇而難求解,而加工時(shí)間的影響比較微弱。實(shí)例測試表明,該方法相比以往研究方法能更好地反映問題的適應(yīng)度地形特性。
　　接著使用局部搜索算法來研究問題適應(yīng)度地形的結(jié)構(gòu)特征,發(fā)現(xiàn)個(gè)體的搜索過程也會出現(xiàn)Logistic式的分布規(guī)律。分別使用2點(diǎn)交換鄰域和關(guān)鍵路徑插入鄰

3、域的局部搜索算法來研究問題基本屬性對適應(yīng)度地形結(jié)構(gòu)特性的影響,結(jié)果表明:加工路徑約束會對地形結(jié)構(gòu)中盆地與峽谷的比例和性質(zhì)產(chǎn)生較大影響,而形狀和規(guī)模并未改變地形的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。兩種鄰域策略所表現(xiàn)出來的不同地形結(jié)構(gòu)特征,則為算法的設(shè)計(jì)提供了思路。
　　基于前述研究結(jié)論,本文在廣義粒子群優(yōu)化模型框架下提出了粒子群優(yōu)化與變鄰域搜索的混合算法。使用本文提出的Logistic模型來挑選高效的鄰域組合策略,結(jié)果表明,基于交換的隨機(jī)全鄰域和基于插入的