[发明专利]基于离散鲸鱼算法求解低碳车间调度问题的方法

权利要求书

1.一种基于离散鲸鱼算法求解低碳车间调度问题的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、构建柔性作业车间低碳调度问题模型：包括车间低碳调度问题问题描述、模型假设及构建；

步骤2、建立柔性作业车间低碳调度问题的目标函数，将目标函数直接作为离散鲸鱼算法的适应度函数；

步骤3、柔性作业车间低碳调度问题的调度解的编码方式采用等长两段式编码方式；

步骤4、混合式方法生成初始车间调度解集，作为离散鲸鱼算法的初始种群；

步骤5、计算种群中所有个体的适应度函数，找到并保存当前最优个体，并对离散鲸鱼算法的参数初始化；

步骤6、用离散鲸鱼算法对所有种群个体进行迭代更新；

步骤7、对当前最优个体执行领域搜索操作，判断是否满足当前迭代次数大于最大迭代次数，若满足执行步骤8，若不满足，则对前迭代次数加一，执行步骤5；

步骤8、输出最优个体，及最优个体对应的适应度函数值，进而获得低碳车间调度问题的最佳调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散鲸鱼算法求解低碳车间调度问题的方法，其特征在于，所述步骤1中：

(1)问题描述如下：

n个工件在m台加工设备上安排加工，其中每一个工件具有一道以上的加工工序，同一个工件的工序之间具有固定的加工顺序，且一个工序可以在一台以上的设备上完成加工，选取加工成本和碳排放成本之和最小为目标；

(2)模型假设如下：

工件和设备在初始时刻都可用；

每台设备同时只能加工一个工件；

工件加工过程不能中断；

工件运输时间和安装时间均忽略不计；

不同工件之间相互独立；

(3)模型构建具体如下：

F为目标函数，n表示工件的数量，m是机器的数量，J_i表示工件i的工序数，O_ij是作业i的第j个操作，p_ijk表示工序O_ij在机器k上的处理时间，s_ijk为工序O_ij在机器k上加工的单位时间的加工成本，c_ijk为工序O_ij在机器k上加工的单位时间的能耗成本，θ_k为机器k处于待机状态时单位时间的能耗成本，CT_k为机器k的完成时间，W_k为机器k的工作负载，ST_ij为工序O_ij开始加工的时间，CT_ij为工序O_ij加工的完成时间，η是一个常数，η大于1000，x_ijk为0-1变量，如果工序O_ij在机器k上加工则，x_ijk＝1；否则，x_ijk＝0，z_iji'j'k为0-1变量，如果工序O_i'j'先于工序O_ij在机器k上加工，则为z_iji'j'k＝1；否则z_iji'j'k＝0，其目标是使能源消耗成本和加工成本之和最小化。