具有特殊约束的流水车间成组调度问题研究
发布时间：2023-05-10 03:02
流水车间成组调度问题广泛存在于具有批组加工特征的流程工业中。在特定的生产环境下,流水车间成组调度问题往往伴随着源于生产工艺的特殊约束,这些约束的存在使得问题性质发生了变化,从而需要更具针对性的解决方法。论文从钢铁企业无缝钢管生产管理的实际需求出发,提炼出具有工件相关性阻塞、双向运输时间、序列相关准备时间等特殊但关键约束的流水车间成组调度问题,以最小化最大完工时间(Makespan)为优化目标,对其基本性质、数学模型和求解算法展开研究。主要研究内容和创新点如下:(1)以无缝钢管产品在管加工车间的生产实际为背景,研究了一类具有工件相关性阻塞约束的两阶段流水车间成组调度问题。构建了问题的混合整数线性规划模型,通过三划分问题的多项式归结证明了该问题具有强NP难特性,将问题划分为工件组间调度和各工件组内工件间调度两个子问题,提出一种协同进化的分布估计算法。基于实际生产数据设计多种问题规模的实验,验证了模型和算法的有效性。(2)结合无缝钢管在管加工车间的生产管理需求,进一步考虑了阶段间运输工具的双向运输时间约束,对具有双向运输时间和工件相关性阻塞约束的两阶段流水车间成组调度问题展开研究。针对此调度...
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
1.1 选题背景
1.2 研究意义
1.3 研究内容
2 文献综述
2.1 成组调度研究综述
2.1.1 问题概述
2.1.2 研究现状
2.2 流水车间成组调度研究现状
2.2.1 问题相关的研究成果
2.2.2 方法相关的研究成果
2.2.3 研究现状总结
2.3 钢铁生产中的成组调度及其特殊约束
2.3.1 钢铁生产流程
2.3.2 钢铁生产中的成组调度
2.3.3 钢铁成组调度中的特殊约束
2.3.4 研究现状总结
2.4 本章小结
3 工件相关性阻塞的两阶段流水车间成组调度
3.1 问题提取与建模
3.1.1 问题提取与描述
3.1.2 模型假设
3.1.3 符号定义
3.1.4 问题模型
3.2 问题复杂性分析
3.3 基于协同进化的分布估计算法
3.3.1 编码策略
3.3.2 构造初始种群
3.3.3 个体评价策略
3.3.4 概率模型的设置及更新
3.3.5 局部搜索策略
3.3.6 算法步骤
3.4 数据实验与分析
3.4.1 实验设计
3.4.2 算法参数设置
3.4.3 实验结果分析
3.5 本章小结
4 双向运输和工件相关性阻塞的两阶段流水车间成组调度
4.1 问题描述与建模
4.1.1 问题描述
4.1.2 问题假设
4.1.3 符号定义
4.1.4 问题模型
4.2 协同进化遗传算法
4.2.1 协同进化机制
4.2.2 人工解构造机制
4.2.3 算法步骤
4.3 仿真实验
4.3.1 实验数据
4.3.2 算法参数设置
4.3.3 算法策略有效性测试
4.3.4 与元启发式算法对比
4.4 本章小结
5 序列相关准备时间和双向运输的多阶段流水车间成组调度
5.1 问题描述与建模
5.1.1 问题描述
5.1.2 数学模型
5.2 改进的迭代贪婪算法
5.2.1 编码策略
5.2.2 构造初始解
5.2.3 迭代贪婪规则
5.2.4 接受准则
5.2.5 算法步骤
5.3 最优解下界分析
5.4 仿真实验
5.4.1 实验设计
5.4.2 最优性检验
5.4.3 与主流元启发式算法对比
5.5 本章小结
6 序列相关准备时间和无关并行机的混合流水车间成组调度
6.1 问题描述与建模
6.1.1 问题描述
6.1.2 数学模型
6.2 改进的候鸟优化算法
6.2.1 候鸟优化算法的基本框架
6.2.2 编码解码策略
6.2.3 邻域解构造策略
6.2.4 局部搜索策略
6.2.5 重置机制
6.2.6 算法流程
6.3 仿真实验
6.3.1 实验设计
6.3.2 算法参数设置
6.3.3 最优性检验
6.3.4 与主流元启发式算法对比
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3812900
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
1.1 选题背景
1.2 研究意义
1.3 研究内容
2 文献综述
2.1 成组调度研究综述
2.1.1 问题概述
2.1.2 研究现状
2.2 流水车间成组调度研究现状
2.2.1 问题相关的研究成果
2.2.2 方法相关的研究成果
2.2.3 研究现状总结
2.3 钢铁生产中的成组调度及其特殊约束
2.3.1 钢铁生产流程
2.3.2 钢铁生产中的成组调度
2.3.3 钢铁成组调度中的特殊约束
2.3.4 研究现状总结
2.4 本章小结
3 工件相关性阻塞的两阶段流水车间成组调度
3.1 问题提取与建模
3.1.1 问题提取与描述
3.1.2 模型假设
3.1.3 符号定义
3.1.4 问题模型
3.2 问题复杂性分析
3.3 基于协同进化的分布估计算法
3.3.1 编码策略
3.3.2 构造初始种群
3.3.3 个体评价策略
3.3.4 概率模型的设置及更新
3.3.5 局部搜索策略
3.3.6 算法步骤
3.4 数据实验与分析
3.4.1 实验设计
3.4.2 算法参数设置
3.4.3 实验结果分析
3.5 本章小结
4 双向运输和工件相关性阻塞的两阶段流水车间成组调度
4.1 问题描述与建模
4.1.1 问题描述
4.1.2 问题假设
4.1.3 符号定义
4.1.4 问题模型
4.2 协同进化遗传算法
4.2.1 协同进化机制
4.2.2 人工解构造机制
4.2.3 算法步骤
4.3 仿真实验
4.3.1 实验数据
4.3.2 算法参数设置
4.3.3 算法策略有效性测试
4.3.4 与元启发式算法对比
4.4 本章小结
5 序列相关准备时间和双向运输的多阶段流水车间成组调度
5.1 问题描述与建模
5.1.1 问题描述
5.1.2 数学模型
5.2 改进的迭代贪婪算法
5.2.1 编码策略
5.2.2 构造初始解
5.2.3 迭代贪婪规则
5.2.4 接受准则
5.2.5 算法步骤
5.3 最优解下界分析
5.4 仿真实验
5.4.1 实验设计
5.4.2 最优性检验
5.4.3 与主流元启发式算法对比
5.5 本章小结
6 序列相关准备时间和无关并行机的混合流水车间成组调度
6.1 问题描述与建模
6.1.1 问题描述
6.1.2 数学模型
6.2 改进的候鸟优化算法
6.2.1 候鸟优化算法的基本框架
6.2.2 编码解码策略
6.2.3 邻域解构造策略
6.2.4 局部搜索策略
6.2.5 重置机制
6.2.6 算法流程
6.3 仿真实验
6.3.1 实验设计
6.3.2 算法参数设置
6.3.3 最优性检验
6.3.4 与主流元启发式算法对比
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3812900
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jjglbs/3812900.html