[发明专利]基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据FJSSP的原理并结合遗传算法的原理对FJSSP进行数学建模；

采用间接编码的方式对染色体的机器选择部分和工序选择部分进行编码；

应用多种搜索方式相结合的方式生成初始种群；

对种群中的个体进行遗传重组并计算个体的适应度；

根据种群中个体的适应度来筛选下一代的个体；

不断进化种群直至种群中某个个体的适应度的值符合要求或程序运行达到指定的时间，最终获得一个最优的调度结果并用甘特图和文本两种方式来展示详细的调度信息。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述数学建模得到的模型为：一个二维数组存储每道工序可选加工机器以及用该机器加工该工序的加工时间，其中每道工序对应于该二维数组中的一个一维数组，所有工件的所有工序的数量之和对应于该二维数组中的一维数组的个数，某个一维数组表示某个工件的某一道工序的可选机器集及其加工时间，该一维数组的下标表示机器号，用下标对应的该一维数组元素中的值表示该下标对应的机器加工该道工序的加工时间。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述对染色体的机器选择部分进行编码，具体为：某工件在工序选择部分序列中第几次出现就代表了该工件的第几道工序。

4.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述对染色体的工序选择部分进行编码，具体为：机器选择部分存储的数值是某个工序的可选机器集中的第几台机器。

5.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述多种搜索方式相结合的方式产生初始种群，具体为：运用全局搜索、局部搜索和随机搜索的方式按一定的比例来生成具有基因多样 性的初始种群。

6.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述遗传重组的方法，具体为：分别针对机器选择部分序列和工序选择部分序列的特性进行交叉变异，对机器选择部分序列采用两点交叉和单点变异操作，对工序选择部分序列采用顺序交叉和逆转变异操作。

7.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述计算个体的适应度，具体为：按工序选择部分的编码顺序模拟FJSSP执行过程，由工序选择部分的执行位置获得工件的工件号和工序号，然后经由哈希表获得其在机器选择部分和机器加工时间二维数组中的位置，更新工序的加工开始和结束时间、机器的最近空闲时间和最大完工时间，直至工序选择部分中的所有工序被加工完毕，最终获得完FJSSP所需的最大完工时间。

8.根据权利要求1所述的基于遗传算法的解决柔性作业车间调度问题的控制方法，其特征在于，所述根据种群中个体的适应度来筛选下一代的个体，具体为：根据子代和父代个体的适应度的值，采用轮盘赌和精英策略相结合的方式来选择若干个适应度值较大的个体组成下一代的种群。