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车间作业调度及其遗传算法

仁庆道尔吉  
【摘要】:车间作业调度问题是个典型的NP-hard问题,是CIMS领域中重要的研究课题。它的研究不仅具有重大的现实意义,而且具有深远的理论意义。近些年来随着遗传算法的不断发展和成熟,用遗传算法解决车间作业调度问题已成为研究者们的焦点。 本文采用了基于工序的编码策略来解决车间作业调度问题,由于遗传算法在理论上只对二进制编码有严格的模式定理证明,本文证明了基于工序的编码下的模式定理。在此基础上讨论了这种编码法所产生的调度的合法性。有了编码上的保证,本文设计了一种基于当前最优解的免疫算子,并用免疫遗传算法成功解决了车间作业调度问题。 通过和基本遗传算法的比较发现免疫遗传算法明显优越于基本遗传算法。但是在遇到比较大型的车间作业调度问题时普通的免疫遗传算法还没有一些混合遗传算法好,所以本文在最后对一种比较典型的混合遗传算法(模拟退火算法和遗传算法结合)进行了改进,即给此算法添加了本文设计的免疫算子,大量实验结果表明改进后的混合遗传算法明显好于普通的混合遗传算法。这可以证明本文设计的免疫算子是有意义的。


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