[發明專利]一種基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法

有效

• 申請號: 201210552878.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN102968702B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 王愛民;盧治兵;唐承統;李京生
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 黃燦,安利霞

1.一種基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法，其特征在于，包括：

步驟1、應用基于有限建造資源的日程計劃平衡制定算法，根據預設的調度順序對分段進行分段空間布局調度和虛擬流水式人力資源調度，并制定針對分段建造的資源場地和人員安排的日程計劃；

步驟2、應用基于優化矩陣的多目標遺傳算法完成分段調度順序的排列編碼和解碼，并從根據日程計劃建立優化的矩陣中選取最優的調度結果。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法，其特征在于，其中所述步驟1中所述的進行分段空間布局調度具體為：

步驟11、對整個場地的曲面分段的調度進行初步規劃，并制定曲面分段的布置順序；

步驟12、獲取曲面分段的幾何圖形和場地邊界的幾何圖形，通過確定曲面分段是否在場地內與其他曲面分段及場地邊界發生碰撞，以獲取曲面分段在該場地內的可能的布置方案；

步驟13、對所述可能的布置方案進行篩選以最終確定曲面分段在場地內的布置位置，生成曲面分段空間布局分配方案。

3.根據權利要求2所述的基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法，其特征在于，其中所述步驟1中所述的虛擬流水式人力資源調度具體為：

步驟14、獲取每一分段內的加工工序；

步驟15、設置初始設置的人員配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員配置方案進行調整，并根據調整結果為每一加工工序分配加工人員；

步驟16、對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案。

4.根據權利要求3所述的基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟21、隨機生成初始種群；

步驟22、通過預設的編碼/解碼算法將個體基因碼解碼成合理的分段布局調度順序，制定曲面分段建造的日程計劃；

步驟23、對所述日程計劃根據多目標適應度函數進行多目標的適應度計算，構建優先級矩陣；

步驟24、根據輪賭法適應度較高的個體具有較高的繁殖概率，最后根據交叉率和變異率選擇再生個體進行交叉和變異，選出其中優秀的基因構建優秀的種群，對優秀種群經過若干代進化后或達到優化的目標，最終種群中適應度最高的個體就是最優曲面分段空間布局方案。

5.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的曲面分段場地布局調度方法，其特征在于，步驟22中所述的預設的編碼/解碼算法，包括自然數的編碼方式表現型編碼直接反映曲面分段的調度循序的表現型編碼和基因型編碼；所述步驟22具體包括：

步驟221、為每一曲面分段設置唯一的編號F_c={f₁、f₂...f_n-1、f_n}；其中n為調度的曲面分段的個數；

步驟222、設置表現型編碼P_c={p₁、p₂...p_n-1、p_n}，以及基因型編碼G_c={g₁、g₂...g_n-1、g_n}；其中，基因型編碼在遺傳算法中是可以與表現型編碼相同的，但是考慮到可能會出現通過遺傳得到的最優個體（適應度最高）可能不能滿足最基本的合理性約束，因此本發明實施例中用G_c={g₁、g₂...g_n-1、g_n}表現基因型編碼；

步驟223、根據已知分段調度順序的基因碼G_c={g₁、g₂...g_n-1、g_n}和原始編號F_c={f₁、f₂...f_n-1、f_n}，計算順序的表現型編碼P_c={p₁、p₂...p_n-1、p_n}。