[发明专利]一种求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法及系统

权利要求书

1.一种求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法，其特征在于，所述求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法包括：

首先，借鉴物理学中万有引力定理，构建一种多样性评价策略，通过引力值划分的子区间，按信息熵方式度量粒子群体的种群多样性，指导寻优过程局部勘探和全局搜索的交替执行；

其次，在粒子速度-位移模型中，全局最优粒子的选择借鉴蚂蚁-城市选择策略，分析粒子间距离﹑惯性质量因素计算每个粒子选择另一粒子作为全局最优粒子的概率，按概率大小决定粒子移动过程中追随的全局最优粒子；

最后，设计一种集合变异方式，引导粒子群体跳出局部最优解区域，进行粒子群体的全局搜索。

2.如权利要求1所述的求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法，其特征在于， 所述多样性评价策略，包括：

设定一个位于中心位置的中心粒子，在特定的时刻t，按以下方式计算粒子j(j=1,2,...n)对中心粒子c的引力值:

(1)；

其中，ε表示一个小的常量；M_c(t)和M_j(t)分别表示每个粒子的惯性质量，质量的度量方式采用粒子适应度值；G(t)表示时刻t的万有引力常数，它的值随方法迭达次数的增加而逐步变小，个体关系如下式所示；

(2)；

其中，G₀表示在最初t₀时刻的万有引力常数，取值为100; a等于20；T为迭达最大次数；D_cj表示中心粒子c和粒子j之间的欧氏距离,计算方式如下:

D_cj(t)=||X_c(t), X_j(t)||₂(3)。

3.如权利要求2所述的求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法，其特征在于，

由方程(1)计算得到了一组万有引力值后，多样性评价及计算过程如下：

步骤一，设万有引力值集合F_P是一个具仍N个元素的数组，F_P(i)对应第i个粒子到中心粒子的万有引力值；令F_max=max(F_P(i)), F_min=min(F_P(i)), 生成一个检测区间[F_min, F_max]；

步骤二，将[F_min, F_max]划分成N个等间距子区域；统计落入每个子区域的数子数目n_i, 且有

步骤三，粒子群体多样性按下述方式定义：

(4)。

4.如权利要求1所述的求解置换流水车间调度的多策略粒子群优化方法，其特征在于，全局最优粒子选择策略，包括：

在标准PSO中，粒子的寻优模式遵循以下速度-位移模型:

(5)；

(6)；

其中,w为惯性权重，c₁和c₂为加速系数，r₁和r₂为在[0,1]内的随机数；,, 分别表示粒子群体在迭代次数为k时，粒子i所处的位置﹑粒子i的历史最优位置﹑粒子群体搜索到的最优位置。