[發明專利]一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法

有效

• 申請號: 202110021878.3
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112731888B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 湯洪濤;王丹南;陳貴芳;任森麗;鄭之恒;周嘉豪
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：初始化種群：初始化AMBO算法的六個控制參數；

S2：領導解改進；

S3：跟隨解改進；

S4：領導解替換；

S5：更新領導解的算子權重；

S6：通過擾動機制對領導鳥進行順序部分擾動，重新計算最優解，當滿足終止條件時輸出計算結果；

所述步驟S5包括如下步驟：

S51：根據不同算子對領導解的改進情況更新領導解的算子權重；

S52：判斷是否達到鄰域搜索算子權重更新周期，若是，則進行步驟S53，若不是，則不更新算子在鄰域搜索時被選擇的概率；

S53：依據鄰域算子權重自適應調整公式分別更新每個算子在鄰域搜索時被選擇的概率；

所述鄰域搜索的搜索方式為：根據瓶頸理論得到滿足最大生產速率的最佳批量Q，定義一個推進時間窗，時間窗的公式為：

其中，d_i^es表示內噴涂機處完成任務的開始時間，d_i^lf表示內噴涂機處完成任務的結束時間,為提高時間窗的匹配度，設置寬放系數γ分別擴展時間窗的下界與上界，d_i^es、d_i^lf與工單的關系公式為：

從當前解中隨機尋找拉伸機編號不相同的兩個未被匹配時間窗的工單，對其進行時間窗匹配，形成一個新的鄰域解，其中工單關系式為：

其中，和均表示匹配到的滿足時間窗要求的工單數量，t₃為機器3的節拍時間，為機器3的換模時間。

2.根據權利要求1所述的一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法，其特征在于，所述步驟S1中的控制參數包括種群中個體的數量α、要考慮的鄰居數β、共享的鄰居數χ、一次進化巡回中種群迭代的次數ω、算子權重的自適應調整周期m和擾動機制觸發周期g。

3.根據權利要求1或2所述的一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法，其特征在于，所述步驟S2包括如下步驟：

S21：根據各算子的初始權重概率，采用輪盤賭方法圍繞領導解生成β個鄰域解；

S22：對所得到的鄰域解根據解碼策略評估鄰域解的適應度值；

S23：判斷鄰域解中的最優解的適應度值是否小于領導解的適應度值，若是，則用鄰域解中的最優解替換領導解，若不是，則領導解保持不變；

S24：將未使用的鄰域根據其目標值選取最優的2χ個解；

S25：形成初始的χ個左共享鄰域集和χ個右共享鄰域集。

4.根據權利要求1或2所述的一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下步驟：

S31：根據各鄰域算子權重以輪盤賭方式圍繞跟隨解產生β個鄰域解；

S32：產生的β個鄰域解和左、右共享鄰域集中的解為跟隨解Y的鄰域集，對所得的鄰域集根據解碼策略評估鄰域集的適應度值；

S33：判斷最佳鄰域的適應度值是否比Y的適應度值小，若是，則用最佳鄰域替換跟隨解Y，若不是，則跟隨解Y保持不變；

S34：在未使用的鄰域中選擇最優的χ個解，重建左共享鄰域集和右共享鄰域集；

S35：判斷是否已改進所有跟隨解，若是，則進入步驟S36，若不是，則返回步驟S31；

S36：結束對跟隨解的改進。

5.根據權利要求2所述的一種批量流混合流水車間調度問題的改進候鳥優化方法，其特征在于，所述步驟S4包括如下步驟：

S41：循環執行S2、S3步驟ω次；

S42：判斷追隨解中的最優解的適應度值是否小于領導解的適應度值，若是，則進行步驟S43，若不是，進行步驟S44；

S43：用追隨解中的最優解替換領導解；

S44：領導解保持不變。