[發(fā)明專利]一種基于多色集合遺傳算法的多目標車間調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710019067.3
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106875094A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 欒飛;魏夢珂;李彬彥;傅衛(wèi)平;王雯;來春為;鄧明明
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種基于多色集合遺傳算法的多目標車間調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)約束條件和目標函數(shù)，運用隨機權(quán)重系數(shù)法將多目標優(yōu)化轉(zhuǎn)單目標優(yōu)化；

2)建立工序-設(shè)備圍道矩陣的約束方式，進行染色體編碼，縮小GA的搜索范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多色集合遺傳算法的多目標車間調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟1)中，約束條件如下：

FJSP被描述為：設(shè)M為加工設(shè)備的數(shù)量，N為待加工工件數(shù)量，P為工序數(shù)，I為所有設(shè)備的集合；Ieg代表工件e的第g道工序的可用設(shè)備集合，J_e為工件e的工序數(shù)；X為所有工件的加工次序，S_egk表示工件e的第g道工序在設(shè)備k上加工的開始時間；E_egk為工件e的第g道工序在設(shè)備k上的加工結(jié)束時間；T_egk為工件e的第g道工序在設(shè)備k上的持續(xù)加工時間，且k∈I_eg則有E_egk＝S_egk+T_egk；E_p表示最后工序的完工時間；MS表示所有工件的最后完工時間；

當工件i的第j道工序和工件e的第g道工序在同一臺設(shè)備上執(zhí)行，若工序j先于工序g加工時，Q_ijeg＝1，否則Q_ijeg＝0；若工件e的第g道工序在機床k上加工，則X_egk＝1，否則X_egk＝0；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多色集合遺傳算法的多目標車間調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟1)中，目標函數(shù)為：

(a)完工時間最小：

(b)生產(chǎn)成本最低：

(c)工序能力指數(shù)最大：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于多色集合遺傳算法的多目標車間調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟1)中，運用隨機權(quán)重系數(shù)法將多目標優(yōu)化轉(zhuǎn)單目標優(yōu)化

1-1)偏好定義：

偏好用二元關(guān)系表示，給定一組二元關(guān)系P和Q，決策者存在以下偏好關(guān)系：

(a)若決策者對P的偏好大于Q，記作P＞Q；

(b)若決策者對P的偏好小于Q，記作P＜Q；

(c)若決策者對P，Q的偏好都差不多，記作P～Q；

(d)若未知決策者對P，Q的偏好，記作P？Q；

1-2)設(shè)偏好矩陣確定各個目標的重要程度，得到各個目標函數(shù)的重要度排序；

1-3)用偏好信息設(shè)置各目標函數(shù)的隨機權(quán)重系數(shù)：

從偏好矩陣中得到的各個目標之間的重要程度排序，根據(jù)重要程度排序來設(shè)置隨機權(quán)重系數(shù)；若有n個目標，根據(jù)偏好矩陣得到n個目標的偏好排序，比如f₁＞f₂＞...＞f_i＞...＞f_n，利用Matlab軟件中的隨機函數(shù)rand(1,n)得到n個隨機數(shù)，記為rand₁,rand_i,...,rand_n，將這n個隨機數(shù)比較大小后排列，越重要的目標對應(yīng)的隨機數(shù)越大，進而得到各個目標函數(shù)相應(yīng)的隨機權(quán)重系數(shù)為：

生成權(quán)重向量：W＝(w₁,w₂,...,w_i,...,w_n)，進而將多目標函數(shù)轉(zhuǎn)化為單目標函數(shù)：