[發明專利]采用改良免疫遺傳算法的柔性作業車間調度方法

有效

• 申請號: 201910098877.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109816262B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 黃海松;范青松;徐雨
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/126
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

1.一種采用改良免疫遺傳算法的柔性作業車間調度方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1：建立車間作業調度問題數學模型，基于作業車間調度問題的基本信息，利用直接編碼方式，將車間調度問題轉化為求解遺傳算法中個體優良染色體問題，從而確定種群中個體的染色體基因序列；設置種群規模sizepop，退火初始溫度T0，退火終止溫度Tend，退火系數γ，以及最大迭代次數MAXGEN的大小；

步驟2：初始化種群進化次數Gen，計算種群中各個個體的適應度Ag_v、平均適應度濃度Cv值以及期望繁殖概率e_v，再對優良的個體染色體進行破碎處理，提取其基因片段作為疫苗；

步驟3：計算種群進化成熟度M以及精英保留個數Ne，并從種群中選擇適應度最高的Ne個個體進行精英保留，并對種群中一部分個體進行疫苗接種；

步驟4：對父代種群個體進行交叉操作，生成臨時子代種群；

步驟5：對臨時子代種群中的個體適應度與平均適應度比較，若個體適應度大于平均適應度，則采用換位變異方式變異；反之，則采取反轉變異方式進行變異，根據自適應變異公式計算變異概率，開始變異操作；

步驟6：模擬退火選擇，通過退火初始溫度T0以及退火系數γ計算當前退火溫度Tk，利用Tk計算接受概率p，檢測注射疫苗的抗體的適應度并將其適應度值與舊抗體的適應度值進行比較，若新抗體適應度更高，則以抗體的繁殖概率e_v選取新抗體進入下一代；若舊抗體適應度更高，接受新的抗體的概率為p*e_v，更新種群；

步驟7：判斷迭代次數是否大于最大迭代次數MAXGEN，若是，則進入下一步；若不是，則返回步驟3；

步驟8：判斷當前退火溫度Tk與終止溫度Tend的大小，若大于終止溫度，則返回步驟3；反之，則輸出最優結果。

2.根據權利要求1所述的采用改良免疫遺傳算法的柔性作業車間調度方法，其特征在于：所述步驟1的直接編碼方式為：首先按照染色體上加工工序的從左到右依次降低工序的優先權重，然后安排染色體上的工序序列的第1道工序進行加工，再然后依次安排各工件剩余工序，并將其插入到對應機器上可行的最佳加工時刻加工，最終達到所有的加工工序都安排在對應機器上最佳可行的時刻加工，得到加工時間。

3.根據權利要求1所述的采用改良免疫遺傳算法的柔性作業車間調度方法，其特征在于：步驟3中，所述種群進化成熟度M以及精英保留個數Ne計算方法為：

單個抗體v的適應度和濃度分別為Ag_v，C_v,則成熟度為：

M＝α∑Ag_v+(1-α)∑C_v；

保留精英個體數的公式為：

式中：N_e—精英保留個體數；N—抗體總數；b—預設正整數；ceil—向上取整；α為常數。

4.根據權利要求1所述的采用改良免疫遺傳算法的柔性作業車間調度方法，其特征在于：所述步驟5中，自適應變異公式為：

式中：p_m—變異概率；f_arg—群體的平均適應度值；f_max—群體最大適應度值；f—變異個體適應度值；取p_c1＝0.1，p_c2＝0.001。