收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蚁群聚类算法在差异工件批调度问题的应用研究

王磊  
【摘要】:目前,全球的经济快速发展,各企业问的竞争日趋激烈,怎样合理地利用有限资源以提高生产效率,尽量减少生产消耗成为社会广泛关注的焦点。而合理的调度可以优化企业资源,均衡各部门的配置,最终实现资源利用的最大化。所以,调度问题的研究得到了大家普遍的关注。目前,调度问题在生产调配、物流运输和计算机人工智能等方面存在十分广泛的运用。 差异工件批调度的问题是在经典批调度问题上的深化,每个工件的加工时间和尺寸各不相同,相同批次的工件尺寸和不能超过机器的容量。这种问题实际上比具有相同尺寸工件的批调度更复杂,然而由于它更贴近日常的生产现状,因此对该类型问题的探索有着显著的经济回报和社会效应。 本文是对于工件数为m和机器容量为B的单机批处理问题进行研究。每个工件Ji(i=1,2,…,m)的加工时间为pi,尺寸为si,每个工件的加工时间和尺寸都不一样。每次机器将部分工件作为一批同时进行加工,且这批工件的尺寸和不超过机器的容量。假如一个批准备加工,在该批加工结束之前,不可以被暂停也不可以再增加新的工件,批的加工时间和批中工件的最大加工时间相等,在同一个批的工件有同样的完工时间。本文的问题目标是极小化最大完工时间。 本文首先从调度基本知识开始,介绍了调度问题的概念和参数表示等内容。然后对经典调度进行描述,再过渡到对批调度的陈述,并对两者的区别进行了阐述,最后介绍了差异工件批调度的问题。 其次,本文描述了求解批调度问题的几种重要算法:数学规划法(Mathematical Programming)、启发式算法(Heuristic Algorithm)、遗传算法(Genetic Algorithm)、模拟退火算法(Simulated Annealing)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization)等,并且对不同算法的原理进行了详细介绍,同时给出算法求解问题的一般过程。 接着,文章介绍了蚁群算法(Ant Colony Optimization)及其基础知识,包括工作原理、基本模型、参数设置、性能目标和评价方式等内容。之后,对聚类分析(Cluster analysis)的知识进行了介绍,包括聚类分析的概念、分析方法和衡量标准等内容。 随后,本文探讨了蚁群聚类算法求解差异工件单机系统批调度问题的算法。为了解决蚁群算法因为盲目搜索而导致耗时较长的不足,引入聚类算法构建优化的目标候选列表来弥补这个缺陷,具体来说是以工件的加工时间和尺寸来定义工件之间的相异度,将加工时间和尺寸接近的工件分在同一批。之后再运用蚁群搜索的特性来选择工件,然后以实现批的最大利用率为原则安排工件进行分批操作。由于蚁群算法容易因为获得局部最优解而较早陷入停滞,所以本文引入局部优化策略来对解进行处理,最终获得最优解。由于蚁群算法中有一些需要提前设定的参数,所以本文通过多次的实验数据对比获得了最优的设置。通过对大量的实验数据进行测试的比较结果表明,与已存在的几种智能算法比较,蚁群聚类算法具有更优的性能。 最后,概括和总结了论文所研究的内容,并对以后的探索方向进行了展望。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 霍满臣;唐立新;;基于到达时间两台并行机上在线批调度[J];控制与决策;2009年12期
11 左燕;薛安克;王建中;;单机调度问题对偶集结迭代算法[J];控制理论与应用;2010年12期
12 王民川;苑彬;;基于蚁群算法的泊位调度优化与仿真[J];计算机光盘软件与应用;2012年01期
13 谢谢;李彦平;;带有单服务器的并行机调度问题[J];沈阳大学学报(自然科学版);2012年04期
14 苏明,薛宏熙,洪先龙;调度问题的形式化描述[J];计算机辅助设计与图形学学报;1995年04期
15 朱景福,李欣,王馨;分支定界算法在调度问题上的应用[J];哈尔滨理工大学学报;1999年01期
16 武灵艳;邓子豪;吴俣;王昉健;徐金花;王加兵;刘雨田;刘文军;;基于APC和GPS数据的青奥会期间南京公共交通的调度与优化[J];数学理论与应用;2014年01期
17 钟求喜,谢涛,陈火旺;任务分配与调度的共同进化方法[J];计算机学报;2001年03期
18 张晓盼;齐欢;袁晓辉;;三峡葛洲坝联合通航调度的混合整数规划[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年01期
19 郭美娜;李波;;基于树搜索的一种动态空间调度方法[J];计算机工程与应用;2007年14期
20 张蕾;陈笑蓉;陈笑筑;;基于蚁群算法的多邮车调度问题研究[J];福建电脑;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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
2 刘海龙;黄小原;;总的未完工费用最小的多机调度问题[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
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 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
5 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
6 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
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
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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978