图书信息/求解作业车间调度问题的高效算法研究
书 名: 求解作业车间调度问题的高效算法研究作　者：： 出版时间： 2010年02月: 0开本： 16开定价: 20.00 元
内容简介/求解作业车间调度问题的高效算法研究
《求解作业车间调度问题的高效算法研究》专门讨论了作业车间调度问题，提出了改进的转换瓶颈算法、一个混合式邻域搜索算法、扩展HLS的算法、基础的拟物拟人算法、带禁忌规则的拟物拟人算法等一系列求解该问题的高效算法。《求解作业车间调度问题的高效算法研究》适合计算机专业本科高年级学生、研究生阅读，可供计算性与算法复杂性的研究人员阅读。
图书目录/求解作业车间调度问题的高效算法研究
前言第1章 绪论1.1 组合最优化问题1.2 实际难解性和NP完全问题1.3 启发式方法1.3.1 基本策略1.3.2 性能评价1.3.3 算法类型1.3.4 拟物拟人算法1.4 作业车间调度问题及其算法概论1.5 本书研究内容及工作安排1.6 本章 小结第2章 改进的转换瓶颈算法2.1 问题的描述及其形式化2.1.1 问题的描述2.1.2 问题的形式化2.2 转换瓶颈算法2.2.1 问题的一种直观表示和一个定理2.2.2 转换瓶颈算法2.3 定理2.2的证明2.3.1 一个关于单机调度的引理2.3.2 定理2.2的证明2.4 改进的转换瓶颈算法ISB2.4.1 带扰动的Schrage算法2.4.2 关于扰动系数2.5 部分回溯算法2.6 对典型实例的计算结果2.7 本章 小结第3章 一个混合式邻域搜索算法3.1 Tabu搜索与作业车间调度问题3.1.1 Tabu搜索3.1.2 作业车间调度问题中的Tabu搜索3.2 邻域搜索算法HLS3.2.1 邻域结构3.2.2 初始解和禁忌表3.2.3 一个基于拟人策略的吸引准则3.2.4 集中和分散策略3.2.5 新的邻域搜索算法3.3 对实例的计算结果3.4 本章 小结第4章 扩展HLS的算法4.1 常用的邻域结构4.2 新邻域结构的基础4.2.1 两种新的移动4.2.2 关于新移动的两个定理4.3 新的混合算法TSISB4.3.1 新邻域的定义4.3.2 新的禁忌表4.4 含随机策略的邻域搜索算法SHLS4.5 对实例的计算结果4.6 关于最长路径长度的计算4.7 本章 小结第5章 各种启发式算法的比较5.1 基于邻域搜索算法之比较5.2 与典型启发式算法的比较和分析5.3 本章 小结第6章 基础的拟物拟人算法6.1 作业车间调度问题的物理模型6.1.1 作业车间调度问题的弹性物理模型6.1.2 弹性力和位移量6.2 拟物算法的基础6.3 初始算法6.4 拟物拟人算法6.4.1 反向挤压策略6.4.2 分组计算策略6.4.3 随机策略6.5 实验结果6.6 本章 小结第7章 带禁忌规则的拟物拟人算法7.1 禁忌搜索算法概述7.2 带禁忌规则的拟物拟人算法7.2.1 初始解和邻域结构7.2.2 禁忌表7.2.3 搜索和跳坑策略7.3 算法的实验结果7.4 本章 小结第8章 总结及展望8.1 主要工作总结及创新8.2 未来的研究方向8.3 本章 小结参考文献……
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关于车间调度问题的JAVA 程序
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对与经典的jsp问题，采用了JAVA程序编写，生成甘特图和曲线图。
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流水车间批量流调度问题求解方法研究
Research on Methods for Lot-streaming Flow Shop Scheduling Problems
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【作者基本信息】
工业工程，
【摘要】 批量流是实现最佳生产技术的一种有效手段,能够缩短机器等待闲置时间,降低在制品库存,加快工件在生产过程中的流动。流水车间批量流调度问题是经典流水车间调度问题的扩展,也是最困难的组合优化问题之一。该问题具有重要的实际意义和理论价值,引起了越来越多的学者和技术人员的重视。论文以入侵性杂草优化算法(Invasive Weed Optimization algorithm, IWO)和人工蜂群算法(Artifical bee colony optimization, ABC)为主要技术手段,对流水车间批量流调度问题进行深入研究,提出了与问题特征有机结合的高效智能优化调度算法。针对等量分批流水车间批量流调度问题,建立了数学规划模型,运用IWO和ABC分别优化最大完工时间和总流经时间。首先,采用基于加工批次序列的编码和针对批次序列的操作算子,设计了IWO和ABC的新解产生方法,使之作用于离散域,直接产生可行邻域解,得到了离散IWO(Discrete IWO,DIWO)和离散ABC (Discrete ABC, DABC)。然后,基于启发式算法提出了一种初始化方法,该方法能够产生质量高、分散性好的种群,为DIWO和DABC提供了好的搜索起点；基于邻域解的相似性和问题特征设计了一种插入邻域快速评价算法,有效地降低了邻域搜索的时间复杂度；分析了DIWO和DABC的优化机理,从新解产生、选择算子、进化机制等方面提出了改进算法性能的措施,并嵌入局部搜索算法来增强算法的局部搜索能力。最后,采用ANOVA和试错法对所提DIWO和DABC进行参数标定。大量的仿真试验结果表明,所提算法在解决等量分批流水车间批量流调度问题上显著优于相关文献中的其他智能优化方法。针对批次内零空闲等量分批流水车间批量流调度问题、机器零空闲等量分批流水车间批量流调度问题、零等待等量分批流水车间批量流调度问题和序列相关准备时间的等量分批流水车间批量流调度问题,分别建立了数学规划模型。采用DIWO和DABC分别优化最大完工时间和总流经时间。针对问题的不同特征,设计了DIWO和DABC的操作算子、解码方法和插入邻域快速评价算法,使之能够求解不同的调度问题。仿真试验表明了所提算法的有效性和优越性。针对流水车间批量流集成调度问题,同时考虑批次分割和批次排序,提出了一种数学规划模型。以最小化最大完工时间为目标,设计了一种改进DIWO集成调度算法。采用分段编码方法表示批次分割和批次排序两个子问题。针对批量分割部分,设计了±1变异和随机变异两种邻域算子。针对批次排序部分,设计了插入操作、互换操作和随机操作三种邻域算子。研究了六种不同的邻域解产生方式和提高算法局部搜索能力的方法。提出了一种改进DABC集成调度算法优化总流经时间,引入一个新的控制参数平衡雇佣蜂和观察蜂的搜索能力,改进了侦察蜂的随机搜索策略以引导算法向优良区域探索。仿真试验证明了所提算法的有效性。在算法研究的基础上,根据某汽车发动机公司连杆加工车间的生产过程,分析了实际存在的流水车间批量流调度问题,将所提算法应用于实际生产,验证了所提算法的可行性和有效性。最后,对全文所做的工作进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。
【Abstract】 Lot-streaming is an effective technique to implement optimal production technology, which can lead to reduction in production lead times and reduction in work-in-process inventory and associated costs, and accelerate the production process of jobs. The lot-streaming flowshop problem is an extension of the traditional flowshop problem. It is much more complex than the traditional one and is NP-hard as well. Due to the importance of the problem both in theory and in practice, it is attracted much more attention in recent years. This dissertation utilizes the recently presented Invasive Weed Optimization (IWO) and Artificial bee colony optimization (ABC) to solve several typical lot-streaming problems. These are the equal-size sublots lot-streaming flowshop scheduling problem (ELFSP), the ELFSP under no-idle case, the ELFSP under no-wait case, and the ELFSP with sequence-dependent setup times, and the integrated ELFSP. A number of effective and efficient scheduling methods have been presented based on the IWO, ABC, and some problem-specific characteristics.For the ELFSP, a mathematic model is first set up, and then an IWO-and an ABC-based algorithm are respectively presented to minimize makespan and total flowtime. In the two algorithms, the individuals are represented as the permutations of batches, and some operators specially designed for the permutations are employed to generated new solutions. The two algorithms directly perform search process in the discrete domain and are so called discrete IWO (DIWO) and discrete ABC (DABC), separately. Further, a heuristic-based initialization is adopted to generate an initial population with a high level of diversity and quality. A speedup technology is proposed for evaluating the whole insertion neighborhoods with regarding to the similarity of neighborhood solutions. Some improvements are implemented for generating new solutions, selection operators, and evolutionary mechanism. A local search procedure is imbedded to balance the algorithm’s exploration and exploitation. The algorithms are calibrated by the ANOVA and the trial and error method. Comparative evaluations are carried out with the best performing nine algorithms from the literature. The results show that the proposed DIWO and DABC algorithms are new state-of-the-art algorithms for solving the ELFSP with the makespan and total flowtime criterion, respectively.For the ELFSP under no-idle cases (here we consider no machine idle time between two successive sublots only in the same batch and in both the same and different batches), the ELFSP under no-wait case, and the ELFSP with sequence-dependent setup times, different mathematic models are proposed. The above DIWO and DABC are used to minimize makespan and total flowtime for these problems, respectively. Some operators are redesigned considering different characteristics of different problems. These are the calculations of makespan and total flowtime, decoding methods and speedup technologies which are very closely related to the specific problems. We compare our algorithms with those from literature by extensive numerical experiments. The comparative results demonstrate the superiority and effectiveness of the DIWO and DABC for the problems under consideration.In the integrated ELFSP, both lot-splitting and batch sequencing are simultaneously addressed. A mathematical model is first presented to describe the problem. And then, following their successful application in the above problems, the DIWO and DABC are also employed here. The DIWO is used to solve the problem with makespan criterion.In the DIWO, a novel representation is presented which divided an individual into two parts, one for batch splitting and other for batch sequencing.±1mutation and random mutation are proposed for the batch splitting, whereas insertion and swap operators are employed for batch sequencing. Six kinds of neighborhood operators are investigated. And a local search is used to enhance DIWO’s local exploitation. The DABC is used to solve the problem with total flowtime criterion. In the DABC, a new parameter is introduced to control the search behavior of employees and onlookers so as to balance the algorithm’s exploitation and exploration, and the scout phase is improved to lead the algorithm to most promising region. The effectiveness of the presented DIWO and DABC for the integrated ELFSP is demonstrated by extensive experimental comparison.Based on the above study for different ELFSPs, some examples from real-world production process are also considered. We use our algorithms to schedule the production data from the flowshop of producing engine connecting rods. The results show that the proposed algorithms are feasible and effective for the real-world lot-streaming flowshop scheduling problems.Finally, we summarize our dissertation and point out some research topics about the lot-streaming scheduling problems in the future study.
【关键词】 ；
【Key words】 ；
【网络出版投稿人】
【网络出版年期】2015年
【分类号】TP301.6
【被引频次】2
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