基于多种群遗传算法的路径柔性车间调度问题*
2014-06-29李运霞孙王路
李运霞,杜 娟,孙王路
(太原科技大学 机电学院,太原 030024)
0 引言
路径柔性的车间调度问题作为传统作业车间调度问题(Job-shop Scheduling Problem,JSP)的扩展,具有灵活性、复杂性、约束性、非线性、多极小性等特点。路径柔性车间调度作为工艺柔性的一个分支,在现代制造业中具有重要的应用价值和理论意义,是亟需解决的一类调度问题。
路径柔性的作业车间调度问题减少机器约束,增加工序可选机器的不确定性,是复杂的强NP 难题。目前,国内外对此问题进行了多方面的研究,并取得了一定成果。邵斌彬等[1]提出柔性车间的基于综合分派规则的快速启发式调度算法;贺仁杰等[2]提出用知识型协同演化方法求解柔性车间作业调度问题,优化性能良好;王万良等[3]针对局部收敛问题将粒子群法进行改进,求解柔性车间作业调度问题;Seyed Habib A.Rahmati[4]针对柔性作业车间调度,提出生物地理优化算法(BBO);遗传算法[5-7]在柔性车间调度中也取得了一定成果。针对路径柔性的作业车间调度特点以及上述算法的局限性,本文提出一种多种群遗传算法(Multiple Population Genetic Algorithm,MPGA),采用整数编码和自适应遗传算子,对各种群间进行协同优化,得到最优解。通过文献实例和实际应用验证算法的有效性。
1 路径柔性车间调度模型
假设有n个工件分配至m台设备上加工,每个工件i(i =1,…,n)有pi道工序{pi1,pi2,…pini},工序pik的机器选择集为mik(mik⊆m)。pik在mj(mj⊆mjk)上的加工时间为Tikj,Tsikj为工序pik在mj开始时间,Te ikj为工序pik在mj的完工时间。工件i最后一道工序的完成时间Ci。Ci通常指工件的最短完工时间为性能指标,即:……p>
