[发明专利]同顺序流水线车间调度问题的树搜索方法及装置

权利要求书

1.一种同顺序流水线车间调度问题的树搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：采用启发式算法求解同顺序流水线车间调度的初始解，作为第一次搜索的当前结点；

步骤S2：基于正向搜索方法得到当前结点的正向子结点，基于逆向搜索方法得到当前结点的逆向子结点，构建二叉搜索树；

步骤S3：判断当前子结点有无祖结点，若当前子结点有祖结点，则执行步骤S4，否则分别以新生成的正向子结点、逆向子结点作为当前结点执行步骤S2；

步骤S4：若当前结点的正向子结点、逆向子结点、祖结点不相等，则返回步骤S2，否则以三者的值为最优解，树搜索结束；

所述祖结点为当前子结点的上两级结点；

所述步骤S1，具体为：依据同顺序流水线车间调度中工件数n、加工工件所需的机器数m和所有工件在每一个机器上所需加工的时间p_i,j,i＝1,2,...,m,j＝1,2,...,n，采用启发式算法求解同顺序流水线车间调度工件的初始解，作为第一次搜索的当前结点；

所述正向搜索方法，具体为：对当前结点中每一个工件依次从前向后移动到所有可能的位置，得到(n-1)！个排列组合，计算所有排列组合中的最大完工时间，选出最小值作为正向较优解；

将所述正向较优解与其父结点比较，若所述正向较优解小于或等于其父结点的值，则以所述正向较优解为本次搜索的正向子结点，否则以所述正向较优解的父结点为本次搜索的正向子结点；

所述逆向搜索方法，具体为：对当前结点中每一个工件依次从后向前移动到所有可能的位置，得到(n-1)！个排列组合，计算所有排列组合中的最大完工时间，选出最小值作为逆向较优解；

将所述逆向较优解与其父结点比较，若所述逆向较优解小于或等于其父结点的值，则以所述逆向较优解为本次搜索的逆向子结点，否则以所述逆向较优解的父结点为本次搜索的逆向子结点。

2.根据权利要求1所述的同顺序流水线车间调度问题的树搜索方法，其特征在于，所述启发式算法为NEH算法。

3.根据权利要求1所述的同顺序流水线车间调度问题的树搜索方法，其特征在于，所述初始解为同顺序流水线车间调度的最小的最大完工时间。

4.一种同顺序流水线车间调度问题的树搜索装置，其特征在于，

启发式算法求解模块：用于利用启发式算法求解同顺序流水线车间调度的初始解，作为第一次搜索的当前结点；

正向搜索模块：用于基于正向搜索方法搜索当前结点的正向子结点；

逆向搜索模块：用于基于逆向搜索方法搜索当前结点的逆向子结点；

祖结点判断模块：用于判断当子前结点有无祖结点；若当前子结点无祖结点，则将所述正向子结点、所述逆向子结点转为当前结点移送到正向搜索模块和逆向搜索模块；若当前子结点有祖结点则将所述正向子结点、所述逆向子结点移送到数据对比模块；

数据对比模块：用于将所述正向子结点、所述逆向子结点、与其祖结点，三者两两比较，如果至少有一对不相等，则将所述正向子结点、所述逆向子结点转为当前结点移送到正向搜索模块和逆向搜索模块，否则以三者的值为最优解，结束树搜索；

所述启发式算法求解模块具体用于依据同顺序流水线车间调度中工件数n、加工工件所需的机器数m和所有工件在每一个机器上所需加工的时间p_i,j,i＝1,2,...,m,j＝1,2,..n.,，采用启发式算法求解同顺序流水线车间调度工件的初始解，作为第一次搜索的当前结点；

所述正向搜索模块具体用于：

对当前结点中每一个工件依次从前向后移动到所有可能的位置，得到所有的排列组合，计算所有排列组合的最大完工时间，选出最小值作为正向较优解；

将所述正向较优解与其父结点比较，若所述正向较优解小于或等于其父结点，则以所述正向较优解为本次搜索的正向子结点，否则以所述正向较优解的父结点为本次搜索的正向子结点；

对当前结点中每一个工件依次从后向前移动到所有可能的位置，得到所有的排列组合，计算所有排列组合的最大完工时间，选出最小值作为逆向较优解；

将所述逆向较优解与其父结点比较，若所述逆向较优解小于或等于其父结点，则以所述逆向较优解为本次搜索的逆向子结点，否则所述逆向较优解的父结点为本次搜索的逆向子结点。