[發(fā)明專利]基于可變時間窗實施兩級混合優(yōu)化批處理調(diào)度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210564217.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103105837A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈文友;江志斌;李友
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于可變時間窗實施兩級混合優(yōu)化批處理調(diào)度的方法，其特征在于，包括實施兩階段混合優(yōu)化控制：第一階段建立實時控制平臺，第二階段建立松弛化的線性整數(shù)數(shù)學(xué)模型，采用可變時間窗下的滾動時域法循環(huán)執(zhí)行實時調(diào)度控制，其中：第一階段基于多規(guī)則組合自適應(yīng)原理建立實時控制平臺，提供第二階段所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，第二階段基于松弛方法，建立松弛化的線性整數(shù)數(shù)學(xué)模型，將第一階段獲得被加工的工件批具有工序加工時間、工序剩余時間、產(chǎn)品交貨期，產(chǎn)品批的優(yōu)先級別以及按照一定的組批原則形成的批組合實時參數(shù)，通過.NET和ILOG?CPLEX商業(yè)化軟件建立引擎求解，實現(xiàn)獲得批排序的優(yōu)化順序，將運行結(jié)果中優(yōu)先級最高批反饋給第一階段，并立即裝載到空閑可用的批處理機(jī)上，循環(huán)往復(fù)執(zhí)行，直至終止條件滿足。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可變時間窗實施兩級混合優(yōu)化批處理調(diào)度的方法，其特征在于，所述采用可變時間窗下的滾動時域法循環(huán)執(zhí)行的具體步驟如下：

步驟1，上一個空閑可用的批處理機(jī)剛被裝載完畢，初始化時間窗，第一階段策略開始運行；

步驟2，獲取被調(diào)度批處理機(jī)運行狀態(tài)，獲取被調(diào)度批處理機(jī)前緩沖器里的工件數(shù)量和所屬產(chǎn)品族；

步驟3，當(dāng)有一臺批處理機(jī)空閑可用，產(chǎn)生觸發(fā)事件，該空閑可用批處理機(jī)處于等待，第一階段的實時控制平臺立即組批，輸出當(dāng)前被加工的工件批具體的工序加工時間、工序剩余時間、產(chǎn)品交貨期，產(chǎn)品批的優(yōu)先級別實時參數(shù)，并建立數(shù)據(jù)庫，提供給第二階段；當(dāng)?shù)诙A段將所有待加工批中優(yōu)先級最高的批反饋給第一階段時，第一階段將該批裝載到等待的空閑可用批處理機(jī)上，一個時間窗調(diào)度完畢；

步驟4，終止條件是總計劃生產(chǎn)過程調(diào)度周期完畢，如果滿足終止條件，立即停止，否則迭代返回到步驟1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可變時間窗實施兩級混合優(yōu)化批處理調(diào)度的方法，其特征在于，所述第二階段建立松弛化的線性整數(shù)數(shù)學(xué)模型并求解的具體步驟如下：

步驟1，建立外部編程語言.NET與ILOG?CPLEX商業(yè)化軟件的連接，在外部編程語言引入ILOG.CPLEX.dll和ILOG.Concert.dll兩個空間；

步驟2，在最小總的加權(quán)拖延時間為目標(biāo)下，建立基于松弛的線性混合整數(shù)數(shù)學(xué)模型：

目標(biāo)

ΣT=Σi=1hwi*max[(Ci-di),0]]]>

約束條件

Ci=t+(Positionarray(i)-1)×Ph‾+Pi+RPi;]]>∀i∈{1,2,···,h}]]>

Ph‾=(Σi=1hPi)/h]]>

RPi=Σq=ri+1SjPqj;]]>∀i∈{1,2,···,h};]]>∀j∈{1,2,···,J}]]>

Positionarray(i)∈{1,2,…,h};

Ifi≠lthen?Positionarray(i)≠Positionarray(l);

這里t表示當(dāng)前調(diào)度時刻；h表示在重入批處理機(jī)處等待調(diào)度的總批量數(shù)；w_i表示第i個批權(quán)重；C_i表示第i批的完成時間；d_i表示第i個批交貨期；RP_i表示第i批在批處理后面的剩余加工時間；P_i表示第i個批在批處理機(jī)上的加工時間；S_j表示第j個產(chǎn)品的工藝總步數(shù)；r_i表示在重入批處理機(jī)上產(chǎn)品j的工藝數(shù)；P_qj表示第j個產(chǎn)品的的第q工藝所需的工藝時間；J表示在可重入批處理機(jī)上不同產(chǎn)品數(shù)量；表示在重入批處理機(jī)處等待調(diào)度的總批量數(shù)h的平均工序時間；優(yōu)化序列位置為一維數(shù)組，可表示為：Positionarray(1),Positionarray(2),…,Positionarray(i),…,Positionarray(h)；

步驟3，從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)，即可變時間窗下的滾動時域法下第一階段提供的數(shù)據(jù)庫；

步驟4，通過.NET和ILOG?CPLEX商業(yè)化軟件聯(lián)合引擎求解，獲得最優(yōu)調(diào)度排序，運行結(jié)果反饋給第一階段。