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《哈尔滨理工大学》 2010年
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模糊Job-Shop调度问题的研究与应用

秦剑平  
【摘要】: 随着全球经济一体化的到来,市场竞争变得越来越激烈。企业只有改善生产管理才能在竞争中处于不败地位。研究资源、任务、时间和性能指标四者关系的生产调度作为生产管理核心,逐步受到大家的重视,在此领域内,车间作业调度(Job Shop Scheduling Problem ,JSP)是最为典型和普遍的。 JSP问题已被证明是NP难问题,具有复杂性和多目标性等特点。长期来以学者们利用各种智能计算方法来对其求解。其中遗传算法因其弱依赖性和鲁棒性被广泛应用。目前大多数针对该问题的研究都是静态的,但在实际生产过程中,受到各种随机因素的影响,产品的加工时间和交货期是不确定的。所以本文在现有理论基础上,基于遗传算法深入研究了模糊JSP问题。 首先,本文对生产调度问题及其研究现状进行了阐述,给出车间作业调度问题的定义,在此基础上研究了JSP问题的数学模型。针对遗传算法在求解确定调度问题中早熟和收敛速度慢等问题,设计了一种基于工序编码和双点顺位交叉(TPOX)算子的改进遗传算法,避免了非法解的产生,大大加快了问题最优解的收敛速度。根据8个经典Benchamarks算例对比实验,证明了该算法的有效性。 其次,在模糊理论的基础上,用三角模糊数和梯形模糊数来表示模糊加工时间和模糊交货期,分三种情况定义了模糊JSP问题的数学模型。针对基于模糊加工时间和模糊交货期下的最大加权满意度的目标函数,运用相似度的概念来初始化种群,设计求解该问题遗传算法,并深入讨论了算法中适应度值的计算方法。 最后,用Sakawa提出的这类问题的经典算例对基于模糊JSP调度问题的遗传算法来进行验证,并对红峡机械厂的某调度实例进行了仿真。通过对两个算例仿真实验结果的分析,证明了改进后设计的遗传算法在求解模糊JSP问题上的有效性和可行性,可指导实际车间生产,值得推广。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP301.6

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘辉;基于改进Hopfield神经网络的多目标模糊作业车间调度研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 顾幸生;不确定性条件下的生产调度[J];华东理工大学学报;2000年05期
2 朱云龙,于海斌;面向客户的随机动态生产管理模式研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2001年03期
3 李素粉,朱云龙,尹朝万;具有随机加工时间和机器故障的流水车间调度[J];计算机集成制造系统;2005年10期
4 张纪会,徐心和;基于遗传算法的动态调度知识获取[J];计算机集成制造系统-CIMS;1999年03期
5 周燕飞,王林博,袁普及;分段式车间作业调度算法[J];机械科学与技术;2003年02期
6 王成尧,高麟,汪定伟;模糊加工时间调度问题的研究[J];系统工程学报;1999年03期
7 刘民,吴澄,蒋新松;用遗传算法解决并行多机调度问题[J];系统工程理论与实践;1998年01期
8 唐国春,张峰,罗守成,陈德伍;模糊加工时间排序问题的性质[J];运筹学学报;1999年04期
9 潘全科,朱剑英;多工艺路线的作业车间模糊调度优化[J];中国机械工程;2004年24期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 何燕;基于遗传算法的车间调度优化及其仿真[D];武汉理工大学;2006年
2 李春廷;基于遗传算法的作业车间调度问题研究[D];燕山大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
5 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
6 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
7 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
8 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期
9 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期
10 刘延明;陆克芬;方崇;;大中型灌区可持续发展综合评价的一种新方法[J];安徽农业科学;2009年27期
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 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
3 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 姜封国;;基于小生境技术的混合遗传算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 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
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 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
8 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
9 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 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
3 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
5 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
6 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
7 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
8 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
9 陈晶晶;基于模糊综合评价法的商业地产项目定位评价研究[D];浙江理工大学;2010年
10 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
【同被引文献】
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
2 顾幸生;不确定性条件下的生产调度[J];华东理工大学学报;2000年05期
3 杜福银;徐扬;卢明立;程林章;;一种作业车间调度问题的Hopfield神经网络优化方法[J];机床与液压;2006年11期
4 景沈艳,孙吉贵,张永刚;用遗传算法求解调度问题[J];吉林大学学报(理学版);2002年03期
5 耿兆强,邹益仁;基于遗传算法的作业车间模糊调度问题的研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2002年08期
6 吴大为,陆涛栋,刘晓冰,孟永胜;求解作业车间调度问题的并行模拟退火算法[J];计算机集成制造系统;2005年06期
7 丁雷;王爱民;宁汝新;;工时不确定条件下的车间作业调度技术[J];计算机集成制造系统;2010年01期
8 朱剑英;现代制造系统模式、建模方法及关键技术的新发展[J];机械工程学报;2000年08期
9 王凌,郑大钟;TSP及其基于Hopfield网络优化的研究[J];控制与决策;1999年06期
10 张长水,阎平凡;解Job-shop调度问题的神经网络方法[J];自动化学报;1995年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓娟;多目标柔性作业车间调度方法研究[D];华中科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李琦,梁斌,王睿智,刘鸿雁;有顺序约束的单件车间调度问题的逆序算法[J];鞍山钢铁学院学报;2001年06期
2 陈皓,陈铁英;用遗传算法求解柔性作业车间调度问题[J];兵工自动化;2004年04期
3 陈萍,郭金锋;对Hopfield神经网络求解TSP的研究[J];北京邮电大学学报;1999年02期
4 梁旭,黄明;作业车间调度问题的改进遗传算法[J];大连铁道学院学报;2004年03期
5 潘全科,罗翔,朱剑英;基于准时制的时间成本双目标作业调度优化[J];东南大学学报(自然科学版);2003年01期
6 张金奎,林荫宇,杨传忠,甘兴国,谢长科;基于遗传算法的潮流多根求解方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年01期
7 郑华林,刘飞,熊峰,尹超;一种新型的单件小批量生产车间调度方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年01期
8 韩亚欣,谭跃进,沙红兵;面向并行工程的重调度方法[J];系统工程;1997年06期
9 戴绍利,谭跃进,汪浩;生产调度方法的系统研究[J];系统工程;1999年01期
10 胡斌,黎志成;考虑随机因素的单件车间生产作业计划方法研究[J];系统工程;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘全科;智能制造系统多目标车间调度研究[D];南京航空航天大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2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 杨敬松;基于遗传算法的适应分布式生产模式的车间计划调度算法研究[D];长春理工大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李纲;陈叶芳;王让定;;基于二阶段调度和Web服务的协作计算模式[J];计算机工程;2005年24期
2 于艾清;顾幸生;;基于粗糙规划的不确定加工时间的并行机调度[J];控制与决策;2008年12期
3 张博;汪斌强;王珊珊;卫红权;李挥;;基于Crossbar的可重构网络输入排队分域调度研究[J];通信学报;2012年09期
4 张书亭,杨建军,邬学礼;基于代理的并行多机提前/脱期调度研究[J];机械科学与技术;2003年S2期
5 杨宏安,王荪馨,孙树栋,柴永生;一种求解Job_Shop调度的变量排序启发算法[J];计算机工程与应用;2004年13期
6 霍满臣;陈忠菊;唐立新;;2台并行机上的批在线调度[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2006年02期
7 李凯;杨善林;刘桂庆;;求解目标是最小完成时间和的同类机调度的改进算法[J];系统仿真学报;2007年11期
8 吴亚丽;钱富才;惠鏸;;间歇生产中过程调度的建模与分析[J];系统仿真学报;2008年05期
9 叶强;刘心报;程浩;;改进蚁群算法求解单机总加权延迟调度问题[J];系统仿真学报;2008年08期
10 陈宇;陈新;陈新度;;不确定环境下的多Agent鲁棒性预测调度研究[J];中国机械工程;2009年16期
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1 李建更;涂菶生;马海涛;;单机拖后时间总和问题交付期扰动时最优调度不变范围的一种求法[A];第十九届中国控制会议论文集(一)[C];2000年
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3 沈吟东;曾西洋;;公共交通驾驶员调度的复杂性及解决方法[A];’2004计算机应用技术交流会议论文集[C];2004年
4 李兵;蒋慰孙;;Job shop问题的建模及调度[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
5 王海星;申金升;;智能蚁群算法解决公交区域调度问题研究[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
6 王成尧;汪定伟;;模糊加工时间的单机调度问题[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
7 齐向彤;涂奉生;;双交付期E/T调度问题[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
8 吴斌;方叶祥;崔志勇;;基于人工蜂群算法的越库调度问题研究[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年
9 方涛;吴受章;;FMS的自适应调度:结构与算法研究[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
10 刘兴初;赵千川;郑大钟;;具有不同准备时间和交付期的单机E/T调度问题研究[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 贾科华;火电机组叫苦调度不合理[N];中国能源报;2012年
2 本报记者 高芳;牵住“牛鼻子” 巧解“推进难”[N];湖南经济报;2008年
3 黄河水利委员会;流域水量统一调度的实践与认识[N];中国水利报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 左燕;大规模复杂生产调度问题瓶颈分解方法研究[D];上海交通大学;2007年
2 王磊;OKP企业分散式项目计划与调度优化方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 李小林;平行机环境下批处理机调度问题研究[D];中国科学技术大学;2012年
4 金毅;模糊集合论在生产计划和调度中的应用研究[D];东南大学;1994年
5 李玉庆;动态不确定环境下航天器观测调度问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 刘志雄;调度问题中的粒子群优化方法及其应用研究[D];武汉理工大学;2005年
7 汤健超;基于混合进化算法的若干调度问题研究[D];华南理工大学;2012年
8 江维;任务关键实时系统的可信感知调度研究[D];电子科技大学;2009年
9 宋洁蔚;油品生产与储运调度问题研究[D];浙江大学;2003年
10 邓冠龙;基于元启发式算法的调度问题若干研究[D];华东理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭丽萍;萤火虫算法在阻塞流水线调度问题中的应用研究[D];东北师范大学;2013年
2 嘉晓岚;航班着陆调度的智能优化方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
3 杨新玲;基于时间D-子集任务排序与调度问题研究[D];沈阳大学;2010年
4 杨生磊;城市应急出警智能调度系统研究[D];郑州大学;2011年
5 高维龙;注塑企业复杂批调度问题算法与仿真研究[D];武汉科技大学;2013年
6 林垚君;考虑不确定性的复杂装备制造作业流程重调度研究及其应用[D];浙江大学;2014年
7 谭雅青;基于恢复的批处理生产重调度及优化[D];华南理工大学;2013年
8 刘贤斐;服务Agent的建模与规划调度系统[D];上海交通大学;2009年
9 潘鹏竹;协同制造调度问题的蚁群算法研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 李兰云;协同制造调度问题及其蚁群算法研究[D];沈阳工业大学;2011年
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