[发明专利]一种基于有限制稳定配对策略的柔性作业车间调度方法

权利要求书

1.一种基于有限制稳定配对策略的柔性作业车间调度方法，其特征在于，步骤如下：

(a)相关参数初始化：根据生产订单的具体内容，通过整数编码得到满足约束条件的初始染色体种群，确定每个子问题的临域，并计算适应度值；

(b)从每个子问题的临域中选择父代染色体，通过模拟二进制交叉和多项式变异生成子代染色体，并计算适应度值；

(c)选择子代种群：

(c1)将新生成的子代染色体集合和原始父代染色体集合合并成待选染色体集合S＝{s₁,s₂,...,s_2N}，并将其映射到目标空间中，得到待选解集合X＝{x₁,x₂,...,x_2N}，子问题集合P＝{p₁,...,p_t,...,p_N}，权向量集合w＝{ω₁,...,ω_t,...,ω_N}，其中，N为染色体个数；

(c2)选用解相对于子问题的角度作为位置信息θ；

(c3)构造自适应转移函数，并利用位置信息θ得到限制信息；

(c4)通过加入限制信息的子问题对解的偏好值计算式得到偏好值，将偏好值按升序排列，得到子问题对所有解的偏好排序，将所有子问题进行同样操作，得到子问题对解的偏好矩阵ψ_p；

(c5)通过解对子问题的偏好值计算式得到偏好值，将偏好值按升序排列，得到解对所有子问题的偏好序列，将所有子问题进行同样操作，得到解对子问题的偏好矩阵ψ_x；

(c6)将偏好矩阵ψ_p、ψ_x的信息作为输入，通过延迟接受程序得到子问题和解的稳定配对关系，从而选择子代解，并同时选择与子代解相对应的染色体；

(d)当满足截止条件时，则输出种群Pareto解集，决策者根据实际要求，从Pareto解集中选择一条染色体，并将其解码形成可行的调度方案；否则返回步骤(b)。

2.根据权利要求1所述的柔性作业车间调度方法，其特征在于：所述步骤(c2)中位置信息θ的获取过程如下：

首先将m维目标空间F(x)＝[f₁(x),…f_l(x),…f_m(x)]∈R^m转化为个二维空间F_c(x)＝[f_u(x),f_v(x)]；其中，c为二维空间编号，u、v为空间维数编号，u、v∈[1,2,...,m]；f_u(x),f_v(x)分别表示解x∈X在二维空间中的目标值；然后确定子问题p∈P对应的权向量ω∈w在二维空间的分量ω_uv＝(ω_u,ω_v)；最后计算位置信息θ的一个夹角分量θ_uv(x,p)：θ_uv(x,p)＝arctan(|f_u(x)-ω_u|/|f_v(x)-ω_v|)，其中，θ_uv(x,p)∈[0,π/2]，θ为解与子问题的个夹角分量的代数和。

3.根据权利要求1或2所述的柔性作业车间调度方法，其特征在于：步骤(c3)中所述的限制信息是通过位置信息θ和转移函数获得的，转移函数如式(1)：

其中，L为控制参数，L越大转移函数越均匀；为解决迭代前期过度收敛问题，且保证迭代后期收敛性和多样性的平衡，随着算法迭代，L设置从1逐步增加到20。