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《上海交通大学》 2008年
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基于自适应遗传算法的混合Flow shop调度研究

邓超  
【摘要】: 随着市场竞争的日趋激烈,以顾客订货为导向的、多品种、小批量生产已成为现代工业的主要生产模式。准时生产制JIT(just in time)正是为应对这一挑战而提出的,而如何实现准时交货?怎样将作业的生产计划分解到具体机器上?如何寻找合理的调度方案?实现客户希望的完工期与工厂实际的完成时间相一致;以求资源与任务之间合理高效地匹配,这是一个复杂的问题。 从数学层面上讲:调度问题属于组合数学范畴。随着任务与资源量的扩大,由其组合所生成的可行方案也急剧暴涨,这就是所谓的NP问题。如何从渐趋无穷多的调度方案中找出一个最优解,是优化算法所面临的重要难题。在现今众多的优化算法中,遗传算法作为一种非确定性的拟生态随机优化算法得到了广泛的应用,其具有不依赖于问题模型的特性、全局最优性、隐含并行性等特点,使得其可应用于作业车间调度问题。 以交货期为导向,确定合适的调度方案,控制各作业的完工期与交货期的偏离程度最小可以从两方面为企业带来经济效益。一方面,由此得到各作业准确的开工时间,就可以准确控制原材料的入库时间,减少存储费用,加速物料与资金的流通速度,提高生产效率;另一方面,各作业与交货期偏离程度达到最小,在因延迟交货方面所受到的罚款也会最小。这从存储成本与惩罚成本两个方面保证了企业成本的最小化,为实现准时化生产了奠定基础。 本文针对混合Flow shop调度问题,提出了一种基于大变异算子自适应遗传算法(Adaptive genetic algorithms)的求解方法,给出了染色体的编码与解码方法,并利用MATLAB编程实现了算法的仿真。本文主要做了如下几点工作: (1)建立了以准时交货为目标的引线框架产品车间调度问题的数学优化模型; (2)针对混合Flow shop调度问题,提出了一种基于遗传算法的求解方法,给出了染色体的编码解码方法和相应的遗传算子; (3)为改进标准遗传算法的全局搜索能力,对交叉与变异算子进行了自适应改造;建立了用于求解混合Flow shop调度的自适应遗传算法; (4)为了增强算法的局部搜索能力,在自适应遗传算法中嵌入了局部搜索算法; (5)为提高算法的搜索速度:利用启发式算法构造优良个体嵌入初始种群,同时对程序进行向量化处理;以加速运算向最优解收敛; (6)对提出的AGA算法进行了模拟仿真,验证了其性能;实际应用结果显示该算法的有效性。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:F273;F224

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 于莹莹;改进自适应遗传算法在作业车间调度问题中的应用研究[D];大连交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 吴涛;陈荣秋;;冷卷热处理生产调度模型的启发式算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 孙志峻;智能制造系统车间生产优化调度[D];南京航空航天大学;2002年
2 徐贤浩;面向即时定制生产模式的生产与库存问题研究[D];华中科技大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 万芳;基于遗传算法的车间作业调度问题研究与应用[D];南昌大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田晓艳;;计算智能主要算法研究[J];安防科技;2009年12期
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5 王莉,朱晶;柔性Flow Shop调度问题的研究现状及发展趋势[J];鞍山师范学院学报;2002年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孙俊清;李平;韩梅;;装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 曹浪财;罗键;;一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 刘志雄;杨光祥;;基于轮盘赌概率分配编码方法的并行机调度优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9 魏建荣;王砚;张立毅;;遗传算法在多用户检测中的应用[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 刘忠菁;霍小江;黄训诚;陈学广;;节能电力调度中分布式仿生优化策略发生器的研究[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马英;考虑维护时间的机器调度问题研究[D];合肥工业大学;2010年
9 何非;装配制造系统复杂特性建模及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
10 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
2 王伟;基于遗传算法的炭素企业生产计划与调度研究[D];山东科技大学;2010年
3 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
5 张玮虹;生产管理中的若干排序问题[D];浙江理工大学;2010年
6 肖小城;粒子群算法求解作业车间调度问题的研究[D];郑州大学;2010年
7 李跃;三维运动估计在织物动态仿真中的应用[D];浙江理工大学;2010年
8 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵淑香;零航速下减摇鳍的运动规律与能量优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Research on Public Traffic Vehicles Dispatch Based on Improved Adaptive Genetic Algorithm[J];Journal of Measurement Science and Instrumentation;2010年S1期
2 毛帆;傅鹂;蔡斌;;求解作业车间调度问题的微粒群遗传退火算法[J];计算机工程与应用;2011年05期
3 范路桥,常会友,朱旭东;一种改进的作业车间调度算法及其实现[J];计算机集成制造系统;2005年05期
4 梁旭,黄明;禁忌-并行遗传算法在作业车间调度中的应用[J];计算机集成制造系统;2005年05期
5 余建军;孙树栋;郝京辉;;免疫算法求解多目标柔性作业车间调度研究[J];计算机集成制造系统;2006年10期
6 宋晓宇;朱云龙;尹朝万;李富明;;应用混合蚁群算法求解模糊作业车间调度问题[J];计算机集成制造系统;2007年01期
7 梁旭;王佳;黄明;;一种改进的周期性病毒进化遗传算法应用研究[J];计算机集成制造系统;2007年04期
8 李俊青;潘全科;王玉亭;;多目标柔性车间调度的Pareto混合禁忌搜索算法[J];计算机集成制造系统;2010年07期
9 李修琳;鲁建厦;柴国钟;汤洪涛;;混合蜂群算法求解柔性作业车间调度问题[J];计算机集成制造系统;2011年07期
10 王万良;王磊;王海燕;徐新黎;赵燕伟;;基于混合差分进化算法的作业车间动态调度[J];计算机集成制造系统;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王竹卿;基于遗传算法的车间调度问题研究[D];大连理工大学;2006年
2 尹作海;遗传算法在车间调度问题中的研究与应用[D];山东大学;2009年
3 周维生;基于混合遗传算法的作业车间调度问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 张玉萍;自适应遗传算法的研究及应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 徐雯雯;基于遗传算法的车间动态粗调度研究[D];山东大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔广才,陶丽华,杨敬松;基于混合遗传算法的车间作业计划调度方法[J];长春理工大学学报;2002年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王万雷;基于遗传算法的车间作业调度问题研究[D];昆明理工大学;2002年
2 吴云高;基于遗传算法的车间调度方法及其应用[D];浙江工业大学;2002年
3 王景恒;基于遗传算法的作业车间调度问题研究[D];长春理工大学;2002年
4 王勇;生产系统管理模式及其作业调度问题的研究[D];辽宁工程技术大学;2003年
5 宋毅;基于遗传算法的生产调度方法及其软件实现[D];浙江工业大学;2003年
【相似文献】
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1 周辉仁;郑丕谔;牛犇;;基于AGA的最小加权完成时间并行机调度[J];计算机应用;2007年S2期
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3 董俊磊;杨进;;基于自适应遗传算法的K均值混合聚类算法[J];价值工程;2010年30期
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5 孙中悦;关忠良;郭春芳;;基于改进自适应遗传算法的车辆路径问题研究[J];物流技术;2009年11期
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10 杜艳可;段立江;阳平华;樊胜利;;具有时变需求的配送型多级库存优化研究[J];数值计算与计算机应用;2009年04期
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4 王晓鹏;;基于混合自适应遗传算法的飞机气动优化设计[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘伟;基于遗传算法的鲁棒控制问题研究[D];东北大学;2006年
2 高建辉;浮壁式火焰筒瓦块结构的优化分析方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 陈磊;大规模供水系统直接优化调度研究[D];浙江大学;2005年
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8 赵湛;气吸振动式精密排种器理论及试验研究[D];江苏大学;2009年
9 彭志红;合作式多移动机器人系统的路径规划、鲁棒辨识及鲁棒控制研究[D];中南大学;2000年
10 段学超;柔性支撑Stewart平台的分析、优化与控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 陈超;自适应遗传算法的改进研究及其应用[D];华南理工大学;2011年
3 王思艳;自适应遗传算法的研究[D];华北电力大学(河北);2009年
4 海冉冉;基于云自适应遗传算法的优化问题研究[D];东北电力大学;2013年
5 张永玺;基于自适应遗传算法的矿山设备系统优化[D];昆明理工大学;2010年
6 朱磊;改进型自适应遗传算法在煤炭调车绞车系统中的应用[D];西安建筑科技大学;2011年
7 陈忠华;基于自适应遗传算法的模糊控制器优化设计[D];重庆理工大学;2010年
8 盛飞;多层径向基函数网络的自适应遗传算法[D];安徽工业大学;2012年
9 郑娜;基于混合自适应遗传算法的动态网格调度问题研究[D];长沙理工大学;2011年
10 冯无恙;基于自适应遗传算法的自动化立体仓库堆垛机路径优化研究[D];兰州理工大学;2011年
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