基于改進(jìn)PSO的大規(guī)模序列Flowshop調(diào)度算法研究.pdf

1、序列流水車間調(diào)度問題(Petmutation Flowshop Scheduling Problem,PFSP)是目前研究最廣泛的一類調(diào)度問題，在交通、物流、流水線生產(chǎn)等實(shí)際工業(yè)領(lǐng)域都有大量應(yīng)用。合理的時(shí)間內(nèi)高效地解決PFSP關(guān)系到許多領(lǐng)域的生產(chǎn)效率。PFSP中最大完工時(shí)間(makespan)的最小化可以促使有效利用資源、總生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的最小化以及快速的工件周轉(zhuǎn)等。同時(shí)，PFSP是一類典型的NP-C問題，也是運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域重要研究方向之一。因此

2、，對(duì)于PFSP，無論是理論研究，還是應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，都受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的關(guān)注，具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模日趨擴(kuò)大，復(fù)雜性越來越高，煉油、化工和造紙等實(shí)際生產(chǎn)的優(yōu)化模型都可提煉為大規(guī)模流水調(diào)度問題。因此，大規(guī)模PFSP問題成為調(diào)度領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。
　　 本文詳細(xì)闡述了PFSP和粒子群優(yōu)化(PSO)及其研究現(xiàn)狀；提出了一個(gè)改進(jìn)的PSO算法，不僅改進(jìn)PSO算法的更新方式，還針對(duì)流水車問調(diào)度問題本身分

3、析和研究，利用makespan可逆性，提出適值函數(shù)的快速計(jì)算法；融合了鄰域搜索算法，提高解的質(zhì)量，致力于設(shè)計(jì)出高效的PSO算法，求解大規(guī)模的序列流水車間調(diào)度問題。
　　 本文的主要貢獻(xiàn)包括：提出改進(jìn)的PSO算法，為避免混合PSO算法過早陷入局部最優(yōu)值，提高尋優(yōu)能力，引入自適應(yīng)擾動(dòng)技術(shù)；為更好地平衡混合PSO算法中粒子的全局探索和局部開采能力，使用自適應(yīng)非線性變化的認(rèn)知因子和社會(huì)因子；根據(jù)PFSP的離散特性，提出簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的從連續(xù)

4、問題空間到離散問題空間轉(zhuǎn)化的啟發(fā)式規(guī)則—位置排序法(Position Sequence Method，PSM)；為減少計(jì)算時(shí)間，更好求解大規(guī)模的PFSP，根據(jù)FPSP的makespan可逆性，提出makespan評(píng)估的快速計(jì)算方法；為提高改進(jìn)PSO算法求解PFSP的解的質(zhì)量，提出基于PFSP的Block性質(zhì)的局部搜索技術(shù)；最后，采用Taillard的經(jīng)典問題測(cè)試實(shí)例，針對(duì)最小化makespan基準(zhǔn)，對(duì)該算法進(jìn)行了大量仿真實(shí)驗(yàn)，分析和總結(jié)