[发明专利]基于改进SPEA2算法求解多转速节能调度问题的方法

权利要求书

1.基于改进SPEA2算法求解机器多转速车间节能调度问题的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、构建柔性作业车间节能调度问题模型：包括柔性作业车间节能调度问题描述、模型构建；

步骤2、采用基于自然数三段式编码，三段式编码分别为工序码、设备码和速度码；采用随机方式生成规模为N的初始种群P₀，创建空的档案A₀，设置算法参数：当前迭代次数t，最大迭代次数t_max，交叉概率P_N，变异概率P_M；

步骤3、适应度赋值，计算当前种群P_t和外部档案A_t并集中所有个体的适应度；通过快速非支配排序构造非支配解集；

步骤4、环境选择：将当前种群P_t和外部档案A_t中所有的非支配解复制到下一代外部档案A_t+1，如果A_t+1的规模大于N，使用修剪策略修剪；如果A_t+1的规模小于N，加入P_t和A_t的支配解；

步骤5、对非支配解集中的所有个体的所有目标函数值和拥挤度距离值，找出对应各个目标函数值最小的三个个体，定义为交界点，和拥挤度距离最大的一个个体，定义为稀疏点，交界点和稀疏点执行局部搜索操作，从而生成局部搜索子代种群Q_t；

步骤6、利用加权法，从最优解集F₁中选出一个解X^*作为最优妥协解，并对X^*执行学习操作，生成学习子代种群G_t；

步骤7、终止判断，如果t大等于t_max，输出最优妥协解X^*；反之如果t小于t_max，执行步骤8；

步骤8、遗传选择：用二元锦标赛从A_t+1+Q_t+G_t中选择N个个体作为父代种群L_t；

步骤9、令t＝t+1，转到步骤2继续往下执行。

2.根据权利要求1所述的基于改进SPEA2算法求解车间节能调度问题的方法，其特征在于，所述步骤1中柔性作业车间节能调度问题描述如下：

设n个工件在m台设备上加工，每个工件有一道或多道工序，每道工序可在不同的设备上加工，但不同设备加工同一工序的时间不同，调度内容即是在满足约束条件的前提下，将工件的各道工序合理地安排给各台设备，并选择合适的加工速度，以实现最大完工时间、最小总延期时长、最小设备总负荷和最小系统总能耗；

模型假设具体如下：

设一台设备一次只能加工一个工件；

设备开始加工中途不可停止；

同一工件的工序加工有先后之分，即后道工序只有在前道工序加工完才可以加工；

不同工件没有先后约束；

设备空闲时不停机；

设备加工前的准备时间以及加工过程中工件的装载和卸载时间均不考虑；

包括设备故障、任务加急在内的紧急情况均不考虑。