[發明專利]一種飛機的裝配調度方法

有效

• 申請號: 201310295733.8
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103383752A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 閃四清;李滬;呂彬;曹明;李舒;連雪飛;劉志蓮;翟鶴;胡鐘駿;童剛;辛騰龍;毛中慧
• 申請（專利權）人: 上海飛機制造有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術領域

本發明屬于飛機技術領域，具體地，涉及一種飛機的裝配調度方法。

背景技術

飛機產品零部件眾多、設計制造過程復雜，一個產品或部件往往由成千上萬個零部件組成。由于飛機產品的固定性和實施過程的流動性，其裝配實際上是一個不均衡的過程。根據進度計劃的安排，單位時間內對資源的種類、用量的需求常常變化很大，而且一個部門或單位在一定時間內所能提供的各種資源也是有一定限度的。為了保證生產活動能連續正常地進行以及經濟有效的利用資源，就需要對資源配置進行優化、組合。

飛機裝配可以看做是一個多資源約束的項目排序優化問題，傳統的優化方法存在一定的局限性，比如隨著活動數目的增加，求解最優解的計算量急劇增加。

對于這種多資源約束的項目，應用遺傳算法進行優化求解以獲得最佳的資源配置屬于全新的研究方向，也是令人期待的。遺傳算法是模擬生物界自然選擇和自然遺傳機制的隨機化搜索算法，其中最重要的三個算子是選擇、交叉和變異。選擇是指從群體中選擇優勝的個體、淘汰劣質個體的操作，目的是把優化的個體直接遺傳到下一代或通過交叉配對產生新的個體再遺傳到下一代。交叉是指把兩個父代個體的部分結構加以替換重組而生成新個體的操作，能產生新的基因組合，期望將有益基因組合在一起。變異是對群體中的個體串的某些基因位置上的基因做變動。

發明內容

本發明把多資源約束下的飛機裝配問題分解為兩個單目標的問題，分別為裝配時間最短和資源均衡最小。在染色體編碼和解碼階段，將裝配順序編碼為染色體，并依照資源約束解碼為可行的裝配序列。遺傳算法中的交叉和變異是得到優化解的重要環節，然而，當遺傳到一定的代數之后，個體中適應值高的相同個體會逐漸增多，因此有必要對遺傳算法中的交叉和變異過程進行一定的控制以保持種群的多樣性。本發明對傳統遺傳算法進行改進，以便更好得用來解決多資源約束下的飛機裝配調度問題。

具體地，本發明公開了一種飛機的裝配調度方法，用于對多個裝配活動進行調度，所述裝配調度方法包括：計算機處理器根據裝配調度的約束條件建立數學模型；根據遺傳算法對裝配活動順序編碼并產生初始種群，所述初始種群由多個個體組成，每個個體包含不同于其他個體的裝配活動順序的信息；根據適應度函數選擇包含特定的裝配活動順序的信息的個體作為父代；對作為父代的個體交叉和基因重組以得到包含特定的裝配活動順序的信息的新個體作為子代；隨機選擇某個體進行變異以產生包含特定的裝配活動順序的信息的新個體；對適應值達到預定值的個體解碼以得到最優的裝配順序；以及以最優的裝配順序安排飛機的裝配活動。

具體地，所述約束條件至少包括優先權約束、人員約束和空間約束，所述優先權約束是指所有前向工作完成才能開始后一個工作，所述人員約束是指正在工作的工種不能大于工作人員的工作能力，同時，所述空間約束是指一個工作空間的工作人員不能超出其空間限制。

更具體地，所述適應度函數i＝1，2，3......n，其中，n代表種群規模，f_i代表個體i的適應值，P_i代表個體i被選中的概率。

附圖說明

為了解釋本發明，將在下文中參考附圖描述其示例性實施方式，附圖中：

圖1為本發明的隨機選擇的兩個父代和被選擇的交叉點，經過交換交叉點之后的基因片段在原基因中的順序而得到的兩個子代；

圖2為圖1中的父代1與子代1之間不同的基因比較；

圖3為根據圖2中的基因位置計算得出的父代1和子代1之間的差異度；

圖4為圖1的父代1和父代2的第一種交叉；

圖5為圖1的父代1和父代2的第二種交叉；

圖6為圖4和圖5重組后得到子代1和子代2；

圖7為隨機選擇的一個父代染色體，選擇的變異的基因位為“5”所在的位置，由基因“5”可變異的4個位置；

圖8為根據本發明的飛機調配方法進行編碼、解碼、最少人力以及最少裝配時間；

圖9為根據本發明的飛機調配方法的流程圖。

不同圖中的相似特征由相似的附圖標記指示。

具體實施方式