基于差分进化算法的作业车间动态调度问题研究.doc

摘要:作业车间调度问题是实际生产中广泛存在的一种问题，对于这类问题进行研究，能够有效提高车间生产效率，缩短生产的周期。调度问题在实际生产中还具有动态性，目标多的特点。同时对实际生产中出现的突发事件需要及时做出响应等特点。

本文研究了经典作业车间的静态调度问题，在问题中提出了预调度来确定各工序加工机器的优化方法，然后将其应用到差分进化算法理论的初始化种群中，用以提高种群初始化的质量，在此同时，提出一种新的种群进化方式，在算法陷入到局部最优解，一段时间之内最优解不改进情况下，适时的改进种群质量，将此方案与差分进化算法框架进行融合，得到改进的差分进化算法，和其他算法比较求解证明改进的差分进化算法性能优势。随后对不同周期下的车间调度问题进行研究。模拟工件随机到达生产环境，用周期性再调度的方式在依次对应的序列区间上对工件进行求解，在区间调度上，以稳定性和效率为目标。最后，对不同事件下作业车间的动态调度问题进行研究，综合考虑了机器故障，普通订单的到达，紧急订单的到达等问题。

关键词:差分进化算法;动态调度；性能优化目标

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1研究的意义-1

1.2研究的目的-1

1.3研究内容-1

1.4文章主要结构-2

1.5作业车间调度问题及其现状-2

1.5.1作业车间静态问题及其研究现状-2

1.5.2作业车间动态问题及其研究现状-3

2差分进化算法求解作业车间静态调度问题-4

2.1 差分进化算法求解作业车间静态调度问题-4

2.2种群的初始化-5

2.3染色体的编码解码-5

2.3变异-5

2.4交叉-6

2.5选择操作-6

2.6改进查分进化算法流程-6

2.7研究方法-7

3动态调度问题-9

3.1动态调度模型建立-9

3.2工件到达时间模拟-11

3.3动态调度策略与调度区间划分-12

3.4实例设置-12

3.4.1工件的加工时间模拟-12

3.4.2工件到达时间仿真-12

3.4.3工件交货期模拟-13

3.5实验结果与分析-13

4动态事件下实例测试与分析-16

4.1机器故障下动态调度-17

4.2紧急订单事件到达下的动态调度-18

4.3普通订单到达动态事件下的动态调度-19

4.4本章小结-19

结  论-21

参 考 文 献-22

致    谢-24