[发明专利]一种解决柔性流水车间调度问题的量子调度方法

权利要求书

1.一种解决柔性流水车间调度问题的量子调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、建立调度策略选择每个作业的机器：

选择工件中每道工序最小的加工时间所在的机器，建立柔性流水车间调度问题的目标函数：

，

其中，为完工时间，T_n为第n个作业的完工时间；

B、模拟量子电路构建调度结构图：模拟量子电路构建调度结构图中包括ADD门、COPY门、双COPY门和逆COPY门；

两道工序在同一机器上作业，使用ADD门求解；ADD门：设f₁、f₂为安排在同一机器上两道作业的生产时间函数，t为该机器的开始生产时间函数，则：

作业f₁的开始生产时间S₁=t，完工时间T₁=t+f₁；

作业f₂的开始生产时间S₂=T₁=t+f₁，f₂完工时间T₂=S₂ +f₂=t+f₁+f₂；

两道工序在不同机器上作业，使用COPY门求解；COPY门：设f₁、f₂为安排在两台不同机器上两道作业的生产时间函数，t₁、t₂分别为两台机器的开始生产时间函数，则：

a、作业f₁的开始生产时间S₁=t₁，完工时间T₁=t₁+f₁；

b、作业f₂的开始生产时间S₂=max{t₁+f₁,t₂}，f₂完工时间T₂=S₂ +f₂=max{t₁+f₁,t₂}+f₂；

双COPY门：设f₁、f₂、f₃为安排在不同机器上三道作业的生产时间函数，t₁、t₂分别为两台机器的开始生产时间函数，则：

a、作业f₁的开始生产时间S₁=t₁，完工时间T₁=t₁+f₁；

b、作业f₂的开始生产时间S₂=max{t₁+f₁,t₂}，f₂完工时间T₂=S₂ + f₂=max{t₁+f₁,t₂}+ f₂；

c、作业f₃的开始生产时间S₃=T₂=max{t₁+f₁,t₂}+ f₂，f₃完工时间T₃=S₃ + f₃=max{t₁+f₁,t₂}+ f₂+f₃；

逆COPY门：设f₁₁、f₁₂、f₂₁、f₂₂为安排在不同机器上四道作业的生产时间函数，t₁、t₂分别为两台机器的开始生产时间函数，则：

a、作业f₁₁的开始生产时间S₁₁=t₁，完工时间T₁₁=t₁+f₁₁；

b、作业f₁₂的开始生产时间S₁₂=max{t₁+f₁₁,t₂}，f₁₂完工时间T₁₂=S₁₂ + f₁₂=max{t₁+f₁₁,t₂}+ f₁₂；

c、作业f₂₁的开始生产时间S₂₁=T₁₁=t₁+f₁₁，f₂₁完工时间T₂₁=S₂₁ + f₂₁=t₁+f₁₁+ f₂₁；

d、作业f₂₂的开始生产时间S₂₂=max{T₁₂,T₂₁}=max{max{t₁+f₁₁,t₂}+ f₁₂,t₁+f₁₁+f₂₁}，f₂₂完工时间T₂₂=S₂₂ + f₂₂=max{max{t₁+f₁₁,t₂}+ f₁₂,t₁+f₁₁+ f₂₁}+ f₂₂；

C、构建交换规则优化调度结构图：

对空闲区域进行交换，达到减小完工时间的目标；

D、构建替换规则优化调度结构图：

对关键路径上的工序替换机器，达到减小完工时间的目标；

E、判断当前迭代次数是否满足结束条件；若是，则执行下一步；若否，则继续执行步骤C；

结束条件为到达最后一个工件的最后一道工序；

F、计算并输出结果：

将调度结构图转换为甘特图输出。