[发明专利]一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法

权利要求书

1.一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：参数设置，包括：种群规模N_pop、完全随机初始化概率P_A、优先最小加工时间初始化概率P_B、优先最大剩余加工时间初始化概率P_C、迭代次数N_iter、最优解保留代数N_re、交叉概率P_xovr、变异概率P_mutr、初始温度T₀、终止温度T_f、扰动次数L_k、温度衰减系数α、调整系数t、精英库规模N_E；

文化基因算法的终止条件为：运算循环的次数达到迭代次数N_iter时停止；

步骤二：结合柔性作业车间调度问题特点采用两段式实数编码方式；通过三种初始化方法产生初始种群，种群中每一个个体代表一组带运输时间的柔性作业车间调度方案；

在初始化时，利用提出的三种初始化方法，混合产生N_pop个个体，方法依次为完全随机、优先最小加工时间和优先最大剩余加工时间；

步骤三：通过目标函数，计算所有个体的最大完工时间，并记录最大完工时间最小的个体作为当前最优解；

步骤四：根据个体最大完工时间，按照锦标赛选择法挑出N_pop个个体作为父代，并以交叉概率P_xovr执行整体交叉算子，产生N_pop个子代；

步骤五：将子代依次进行局部搜索操作并得到N_pop个非劣个体，将得到的非劣个体与父代个体混合，按照锦标赛选择法挑出N_pop个个体形成下一代种群，基于模拟退火算法设计一种局部搜索方法，可以有效避免搜索时陷入局部最优解；

步骤六：计算种群个体的最大完工时间，将种群中的最优个体与当前最优解进行比较，若最大完工时间比当前最优解的小则替换当前最优解为种群最优个体，反之当前最优解不变；

步骤七：：判断算法是否终止，依据参数中对算法停止条件的设定，判断算法是否终止，若算法终止，则输出当前最优解；反之，算法还没有终止，则回到步骤四继续执行。

2.根据权利要求1所述的一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，在步骤一中，关于变量取值的说明：种群规模N_pop取值100-400；

三种初始化概率P_A、P_B、P_C用来控制各方法产生初始个体的个数，概率值均小于1，且P_A+P_B+P_C＝1，其中P_A最大。

3.根据权利要求1所述的一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，在步骤二中，完全随机包括个体机器选择部分和工序排序部分：

个体机器选择部，每个位置的整数为对应工序的可选加工机器集中随机选择的机器序号；

工序排序部分为所有工序加工顺序随机排列。

4.根据权利要求1所述的一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，在步骤二中，优先最小加工时间包括个体机器选择部分和工序排序部分；

个体机器选择部分，每个位置的整数为对应工序在可选加工机器里加工时间最小的机器序号；

工序排序部分为所有工序加工顺序随机排列。

5.根据权利要求1所述的一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，在步骤二中，优先最大剩余加工时间包括个体机器选择部分和工序排序部分；

个体机器选择部分，每个位置的整数为对应工序的可选加工机器集中随机选择的机器序号；

工序排序部分为优先排剩余加工时间最大的工件。

6.根据权利要求1所述的一种改良的文化基因算法的柔性车间带运输时间的调度方法，其特征在于，在步骤五中，加入变异算子增加种群多样性，扩大搜索范围。