[发明专利]一种基于历史信息指导的多目标工件批调度方法及装置

说明书

本发明提供一种基于历史信息指导的多目标工件批调度方法，包括：1)、获取若干个当前个体；2)、对各个当前种群中的各个个体对应的调度方案进行优化，得到优化后的当前种群；3)、将当前种群分为若干个子种群，运用基于分解的思想获取精英个体；根据所述子种群中各个精英个体的调度方案更新获取第二预设数量个补充个体；4)、将所述精英个体与所述补充个体的组合作为当前种群，获取所述当前种群中的帕累托非支配个体，并将所述当前种群中的帕累托非支配个体加入到非支配解集中，更新所述非支配解集；返回执行步骤2)，进行迭代并将最后一次迭代后得到的调度方案作为目标调度方案。本发明可以使订单的实际完成时间接近于合同的订单交付时间。

技术领域

本发明涉及工件批调度领域，具体涉及一种基于历史信息指导的多目标工件批调度方法及装置。

背景技术

批处理机调度作为经典调度的一个分支广泛存在于众多工业制造系统如，铸造业、家具制造业、金属加工业、航空制造业，制药工业，以及物流运输业之中。平行机调度是批处理机调度中的典型模型。在平行机调度过程中，总完工时间(makespan)以及能耗(TEC)作为批处理机调度性能的重要衡量指标被广泛应用，因此极小化总完工时间和能耗被选定为所研究调度问题的其中两个优化目标。与此同时，总完工时间这个性能指标的缺点也非常明显，它并不能在准时调度的角度反映调度策略的优劣。随着企业与生产商对于时间准时性和准时调度的需求日益增加，基于交付时间的性能衡量指标也变得越来越重要，例如，客户满意度、商品库存等。如果，订单在交付时间之前完成，则可以避免订单延迟所带来的惩罚，如客户满意度的下降；但是与此同时商品的库存成本也会随之增加。由此可见，使订单在合同上的交付日期准时加工完成并交付是最理想的。因此，如何使订单的实际完成时间更加接近于合同上的订单交付时间是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种基于历史信息指导的多目标工件批调度方法及装置以使订单的实际完成时间更加接近于合同上的订单交付时间。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明实施例提供了一种基于历史信息指导的多目标工件批调度方法，所述方法包括：1)、在满足批调度的约束条件下将各个待调度工件随机调度至各个机器的各个批中，得到若干个当前个体，其中，所述约束条件包括：机器的容量、工件尺寸、同一工件仅能调度一次、最小化能源消耗以及最小加工时间中的一种或组合；

2)、以最小化早到延迟惩罚为目标对各个当前种群中的各个个体对应的调度方案进行优化，得到优化后的当前种群；

3)、将当前种群分为若干个子种群，针对每一个子种群，运用基于分解的思想淘汰掉其中第一预设数量个个体，将剩余的个体作为精英个体；根据所述子种群中各个精英个体的调度方案更新各个子种群的历史信息矩阵；根据更新后的历史信息矩阵以及随机变量获取新个体的生成参数，并根据所述新个体的生成参数生成第二预设数量个补充个体；

4)、将所述精英个体与所述补充个体的组合作为当前种群，获取所述当前种群中的帕累托非支配个体，并将所述当前种群中的帕累托非支配个体加入到非支配解集中，更新所述非支配解集；返回执行步骤2)，直至达到最大迭代次数，并将最后一次迭代后得到的更新后的非支配集中的调度方案作为目标调度方案；

其中，所述步骤2)，包括：

21)、针对所述当前种群中的每一个个体，将所述个体作为当前个体，将当前个体对应的调度方案中的第一个批作为当前批，针对所述当前批中的每一个当前工件，获取所述当前调度方案对应的最小化早到延迟惩罚；

22)、在满足所述约束条件的情况下，将所述当前工件与除当前批之外的其他批中的各个工件进行模拟交换，计算所述当前调度方案对应的最小化早到延迟惩罚与模拟交换后的得到的若干个新的调度方案对应的最小化早到延迟惩罚之差的最大值，在所述最大值大于零时，将该差值的最大值对应的工件与所述当前工件交换位置；