[发明专利]基于调度编码的免疫克隆选择作业车间调度方法

摘要

本发明公开了一种基于调度编码的免疫克隆选择作业车间调度方法，主要解决现有技术在求解作业车间调度问题时质量差及效率低的缺点。其实现步骤为：运用GT算法对输入的机器、作业以及约束条件进行操作，产生调度矩阵；对调度矩阵进行直接编码作为抗体种群；计算抗体种群的亲和力，将其划分为记忆单元和自由单元；计算每个抗体的克隆规模；依据克隆规模，使用基于邻域搜索的克隆算子对抗体种群进行克隆变异，得到克隆种群；对克隆种群进行克隆选择，得到新的抗体种群，并对记忆单元和自由单元进行更新和死亡；输出抗体种群中的最优抗体，将其映射为机器和作业的调度顺序。本发明具有质量好、效率高的优点，可用于求解作业车间调度问题。

主权项

1.一种基于调度编码的免疫克隆选择作业车间调度方法，包括如下步骤：(1)输入机器和作业的加工工序以及约束条件信息，运用Giffler和Thompson提出的GT算法对以上信息进行操作，产生调度矩阵；(2)对调度矩阵进行直接编码作为初始抗体种群P，抗体种群中的每一个抗体P_i即为作业工序一种调度顺序，其中抗体种群表示为P(0)＝{P₁(0)，P₂(0)，...，P_n(0)}，n为抗体种群规模；设置最大迭代次数G_max、克隆规模参数n_c、克隆算子中的变异概率p_m、记忆单元的大小n₁、自由单元的大小n₂、抗体死亡概率p_d，迭代计数器t＝0；(3)如果迭代计数器达到预先设置的最大值，跳转至步骤(9)，否则执行步骤(4)；(4)计算抗体种群P(t)中每一个抗体P_i(t)的“抗体-抗原”亲和力affinity(P_i(t))＝-C_max，其中C_max表示抗体P_i(t)所对应的调度生产周期；根据亲和力affinity(P_i(t))的大小，将抗体种群划分为记忆单元MP(t)和自由单元NP(t)：MP(t)={MP1(t),MP2(t),...,MPn1(t)},]]>NP(t)={NP1(t),NP2(t),...,NPn2(t)}]]>其中n₁+n₂＝n；(5)计算抗体种群P(t)中每一个抗体P_i(t)的克隆规模：(6)设计基于邻域搜索的克隆算子，并根据克隆规模q_i对抗体种群P(t)进行克隆变异操作，产生克隆种群CP(t)＝{CP₁(t)，CP₂(t)，...，CP_n(t)}；(7)对克隆种群CP(t)进行克隆选择操作，得到新的抗体种群P′(t)＝{P′₁(t)，P′₂(t)，...，P′_n(t)}，对记忆单元MP(t)进行更新，对自由单元NP(t)中的抗体以概率p_d进行死亡；(8)计算新的抗体种群P′(t)的“抗体-抗原”亲和力，并根据亲和力的大小更新当前种群的最优抗体，迭代计数器t＝t+1，返回(3)；(9)输出当前抗体种群的最优抗体，将最优抗体的编码映射为机器和作业，得到所有作业加工工序在不同机器上的分配顺序，按照该分配顺序对流水车间进行有效的安排调度。