[發(fā)明專(zhuān)利]基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010959529.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112180853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝元峰;肖薇;計(jì)春雷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

1.一種基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，包括步驟：

S1：初始化參數(shù)設(shè)置步驟，所述參數(shù)包括：種群規(guī)模、進(jìn)化代數(shù)、約束數(shù)量、自由度數(shù)量、自由度的上限和自由度的下限；

S2：初始化父代種群，隨機(jī)生成初始父代種群，所述初始父代種群包括多個(gè)個(gè)體；

S3：評(píng)價(jià)所述父代種群，通過(guò)所述個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值對(duì)所述父代種群進(jìn)行評(píng)價(jià)；

S4：初始化精英檔案種群步驟：根據(jù)所述初始父代種群創(chuàng)建精英檔案種群；

S5：子種群劃分步驟：將所述精英檔案種群劃分為三個(gè)子種群；

S6：對(duì)劃分后的每一所述子種群依次進(jìn)行選擇操作、交叉操作和變異操作；

S7：對(duì)當(dāng)前三所述子種群進(jìn)行合并操作，獲得合并種群；

S8：計(jì)算所述合并種群的適應(yīng)度函數(shù)值；

S9：快速非支配排序；

S10：循環(huán)擁擠度距離計(jì)算；

S11：所述精英檔案種群更新步驟；

S12：終止判別步驟：判斷當(dāng)前精英檔案種群是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，如滿(mǎn)足輸出當(dāng)前所述精英檔案種群，否則返回步驟S5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，所述S5步驟中，三個(gè)所述子種群包括一探測(cè)子種群、一開(kāi)發(fā)子種群和一平衡子種群。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，在所述S6步驟中，所述探測(cè)子種群選用較大的交叉和變異概率，所述開(kāi)發(fā)子種群選用較小的交叉和變異概率，所述平衡子種群選用中間值的交叉和變異概率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，在所述選擇操作步驟中，不同的所述子種群分別采用基于分解的、非支配排序的和非支配鄰域選擇的混合策略。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，在所述變異操作步驟中，每一所述子種群隨機(jī)從一變異策略候選集合中選擇策略執(zhí)行變異；所述變異策略候選集合包括一隨機(jī)變異策略和一基于最優(yōu)解變異策略。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，所述子種群包括多個(gè)所述個(gè)體；當(dāng)所述子種群選擇所述隨機(jī)變異策略時(shí)，所述子種群任意選擇所述個(gè)體進(jìn)行變異；當(dāng)所述子種群選擇所述基于最優(yōu)解變異策略時(shí)，所述子種群選擇兩個(gè)相鄰個(gè)體中擁擠度較大的個(gè)體進(jìn)行變異。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，所述S8步驟中，計(jì)算所述合并種群的所述個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值獲得所述個(gè)體的適應(yīng)度值，將所述個(gè)體的適應(yīng)度值作為所述合并種群的適應(yīng)度函數(shù)值。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多種群策略的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度混合優(yōu)化方法，其特征在于，所述S9步驟進(jìn)一步包括步驟：

S91：將總解集中不能被任何其他解支配的解集設(shè)置為Rank₀；將所述合并種群作為所述總解集，將所述合并種群的個(gè)體作為所述總解集的解；

S92：將Rank₀從總解集中排除，剩下的所有解中不能被任何其他的解支配的解集設(shè)置為Rank₁；以此類(lèi)推，通過(guò)支配關(guān)系將總解集中的所有解進(jìn)行排序得到所有解的非支配排序等級(jí)；Rank_i表示第i非支配排序等級(jí)；

S93：當(dāng)時(shí)采用擁擠度作為解的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，判斷同一Rank層中個(gè)體的優(yōu)劣程度；i為自然數(shù)，n為所述總解集中解的總數(shù)，N為精英檔案種群個(gè)體總數(shù)。