[發明專利]基于改進遺傳算法的調度方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202011539402.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112926819A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 鄭思聰
• 申請（專利權）人: 平安普惠企業管理有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/12;G06Q50/04
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 周純

1.一種基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，包括：

根據柔性作業車間所有工件的工序數據隨機構建工序編碼序列，根據柔性作業車間的機器數據構建與所述工序編碼序列對應的機器編碼序列，將所述工序編碼序列和對應的機器編碼序列作為個體形成個體集合，其中，所述工序編碼序列用于表征加工任務的排列順序，所述加工任務用于表征不同工件的各道工序；所述機器編碼序列用于表征所述加工任務與處理所述加工任務的機器之間的對應關系；

將所述個體集合中的任意兩個不同個體的工序編碼序列進行交叉操作，具體包括：獲取第一工序編碼序列的第一交叉片段以及第二工序編碼序列的第二交叉片段；將第二交叉片段中的每個基因在所述第一工序編碼序列中進行匹配，從所述第一工序編碼序列中刪除匹配上的基因后，將所述第二交叉片段拼接至所述第一工序編碼序列的末端；將第一交叉片段中的每個基因在所述第二工序編碼序列中進行匹配，從所述第二工序編碼序列中刪除匹配上的基因后，將所述第一交叉片段拼接至所述第二工序編碼序列的末端；

將所述個體集合中的任意兩個不同個體的機器編碼序列進行交叉操作；

重復工序編碼序列交叉操作和機器編碼序列交叉操作直到達到預定迭代次數，停止迭代，從所得的個體集合中選擇一個工序編碼序列以及對應的機器編碼序列作為任務調度方案。

2.根據權利要求1所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述根據柔性作業車間的機器數據構建與所述工序編碼序列對應的機器編碼序列，包括：

針對所述工序編碼序列的第一個基因，分別獲取每個機器完成所述基因對應的加工任務的負荷時間，將每個機器的總負荷時間進行初始化，選擇所述負荷時間與所述總負荷時間之和最小的機器完成所述加工任務并將所述機器的編號寫入機器編碼序列的第一位，更新每個機器的總負荷時間；

針對所述工序編碼序列的第二個基因，分別獲取每個機器完成所述基因對應的加工任務的負荷時間，選擇所述負荷時間與所述總負荷時間之和最小的機器完成所述加工任務并將所述機器的編碼寫入機器編碼序列的第二位，更新每個機器的總負荷時間；

重復上述步驟直至所述工序編碼序列中的每個基因均完成機器編碼，輸出所述機器編碼序列。

3.根據權利要求1所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述根據柔性作業車間的機器數據構建與所述工序編碼序列對應的機器編碼序列，包括：

針對所述工序編碼序列的每個基因，隨機確定完成所述基因對應的加工任務的機器，將所述機器編號按照所述工序編碼序列的排列順序生成所述機器編碼序列。

4.根據權利要求1所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述將所述個體集合中的任意兩個不同個體的機器編碼序列進行交叉操作，包括：

設置一長度與所述機器編碼序列相同的數組，所述數組的每一位分別對應所述機器編碼序列中位數相同的基因；

從所述數組的第一位開始隨機生成第一數值或第二數值；

當所述數組中對應位數的值為第一數值時，將兩個機器編碼序列中相同位數的基因交換；當所述數組中對應位數的值為第二數值時，將兩個機器編碼序列中相同位數的基因保留。

5.根據權利要求1所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述將所述個體集合中的任意兩個不同個體的機器編碼序列進行交叉操作之后，還包括：

對所述工序編碼序列進行變異操作，對所述機器編碼序列進行變異操作。

6.根據權利要求5所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述對所述工序編碼序列進行變異操作，對所述機器編碼序列進行變異操作，包括：

在所述工序編碼序列中隨機選擇兩個基因進行位置交換；

在所述機器編碼序列中隨機選擇一個基因，將所選基因替換為其他機器編號。

7.根據權利要求1所述的基于改進遺傳算法的調度方法，其特征在于，所述獲取第一工序編碼序列的第一交叉片段，包括：

隨機確定工件以及所述所選工件的兩個工序，作為兩個交叉點，將所述第一工序編碼序列中兩個交叉點之間的片段作為所述第一交叉片段。