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基于混合遗传算法的订单生产调度在机车车辆行业中的应用
发布时间:2018-08-07 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
其中：Rk表示需要在设备k上加工的总工序数；Aijk表示第i个工件的第j道工序在设备k上完成加工所需要的时间。这个时间包括开始加工此道工序之前的等待时间Wijk和从开始加工到完成此道工序的所需时间Nijk；Cj表示订单j的生产时间是订单j中包括的所有部件全部完成的时间总和；Cmax为所有订单在并行生产的情况下，最大完工时间，即各个订单完成时间最晚的订单的完成时间；目标函数F（x）的目的是使得最长需要时间尽可能地短。这样，经过算法的多次迭代后就可以生成调度的近似最优解，得到满意的调度结果。
3 混合遗传算法的生产调度设计
根据上述思想，设计的混合遗传算法的基本步骤如下：
（1）输入数据，并初始化种群。
（2）计算种群的适配值的样本方差FSD。
（3）判断遗传算法的停止准则是否满足要求。如果满足停止算法，输出结果，否则继续以下步骤。
（4）基于当前种群进行选择交叉操作。
（5）计算种群的样本方差fsd，判断fsd是否小于FSD/n，若小于则进行第（6）步，如果大于则进行变异操作。
（6）初始化禁忌搜索算法，当前染色体即为初始解。
（7）判断禁忌搜索算法迭代准则是功率电感制造商否满足要求，如果满足结束禁忌搜索，进行第（2）步；否则继续以下操作。
（8）产生候选解集。
（9）根据设定的渴望水平和禁忌表情况，选择一个解，并更新禁忌表。
（10）转到步骤（7）。
（11）转到步骤（2）。
4 仿真实验
本文的仿真试验中，以某机车车辆行业的10个零件、10台机器的调度问题为例。下面给出加工时间阵、机器顺序阵以及GATS算法计算10次所得的最优工件排序阵及其对应的最优加工Gantt图，如图1所示，最优解为87个单位时间。同时，该调度问题的Gantt图也明显地反映了此问题的求解复杂性。通过Gantt图可以清晰地了解到在每台机器上加工的工件及其各工序加工的起始时间和终止时间。如果调度的最佳解不是唯一的，则该调度算法同样也可以将它们全部搜索到，该算例的最佳调度结果就也不是唯一的，图1只是其中的一个最佳调度的Gantt图。
以下是其各个矩阵的表示方法，其中机器顺序阵为Jm；加工时间阵为T；工件排列阵为MJ。
（1）机器顺序阵Jm，Jm（i，j）表示加工i工件的第j个操作的机器号。
（2）加工时间阵T，T（i，j）为j工件在机器上的加工时间。
（3）工件排列阵MJ，MJ（i，j）为i机器上第j次加工的工件号。
实验在仿真环境下电感器生产分别使用GATS和GA计算了10次，并且记录了每次得到目标函数的最小值，如表1所示。由表1的结果表明，禁忌搜索算法在10次运算中有2次达到最小值，而且最差的值与最优值之间的偏差也只有3，结果波动不大。
为了验证算法的有效性，在交叉算法和变异算法以及一些参数设置相同的情况下，采用传统的遗传算法重复运算10次得到的最优解为95，与最差值之间的偏差为8。同时可以比较出，禁忌搜索混合遗传算法比传统的遗传算法有较好的稳定性。
在充分分析机车车辆行业生产调度特点的基础上，提出的遗传算法和禁忌搜素算法混合的混合遗传算法应用在生产调度中。实验数据表明，改进的混合遗传算法既保存了遗传算法和禁忌搜索算法的各自优点，又针对各自的不足做了改进，使得混合遗传算法既克服了禁忌搜索算法对初始解的依赖性，又克服了遗传算法爬山能力差、易于早熟的缺点。实验证明，本文提出的混合遗传算法可以改善原有算法，是可行的。
参考文献
[1] 梁旭，黄明.禁忌-并行遗传算法在在作业车间调度中的应用[J].计算机集成制造系统CIMS，2005，11（5）：678-681.
[2] 方剑，席裕庚.FMS中的工件调度[J].高科技通讯，1997（7）：53-58.
[3] 曹承煌，李人厚，樊健.车间调度算法研究和开发[J].控制理论与应用，2000，17（1）：31-35.
[4] BAKER K R. Introduction to sequencing and scheduling[M]. Wiley， New York.1974.
[5] BALES E， VAZAEOPOULOS A. Guidedloeal search wiht shitfingbottleneckofr job-shop scheduling[J]. Management Science， 1998，44（2）：262-275.基于TMS32OLF24O7A的教育机器人硬件系统设计摘要：本论文的主要目的就是设计一种基于DSP的模块化教育机器人硬件系统。该教育机器人是以智能小车为载体基于 TMS320LF2407A微控制器的嵌入式控制平台及编程环境的一款开放式的机器人控制系统，以
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