[发明专利]基于多启发信息蚁群系统的柔性作业车间调度方法

摘要

本发明属于智能算法和生产管理领域，涉及基于多启发信息蚁群系统的柔性作业车间调度方法，包括：建立析取图模型；初始化；构造FJSP的解集；信息素更新；启发式信息档案更新；终止条件检查。本发明在蚁群系统中引入六种启发式信息，使算法在不同问题实例中均能取得理想性能，避免陷入局部最优，并且使用一种能够根据待解问题实例和当前搜索状态来自动选择启发式信息及其引导力控制参数的自适应策略，使整个蚁群的启发式信息设计向能产生优质解的当前最优设计收敛，提高收剑速度，提高算法优化效率，提高柔性作业车间调度效率。

主权项

1.基于多启发信息蚁群系统的柔性作业车间调度方法，设N×M的FJSP问题为：有N个待加工的工件和M台可用机器，工件集合为{p₁,p₂,...,p_N}，机器集合为{m₁,m₂,...,m_M}，每个工件包含一道或多道工序，工件i的n_i道工序由集合表示，蚁群系统用一个含有M个序列的集合S^an来表示一个调度方案，即问题的一个解；其中，每个序列记录了那些将工序分配给机器k的结点，i＝1,2,…,N，k＝1,2,…,M，其特征在于，柔性作业车间调度方法包括以下步骤：S1建立析取图模型；S2初始化：初始化析取图中的信息素分布，即赋予每条有向边一个初始信息素值；并且为每只蚂蚁an初始化一个启发式信息档案Ian；S3构造FJSP的解集：每只蚂蚁都代表一个解集，一个合法的解集S^an由M个序列组成，第k个序列记为表示所有分配给机器k的工序；S4信息素更新：每只蚂蚁每选择一个结点，利用局部信息素更新规则更新相应有向边上的信息素浓度；当所有蚂蚁都完成解的构造后，根据全局信息素更新规则更新所有有向边上的信息素浓度；S5启发式信息档案更新：每隔G次迭代进行一次启发式信息档案的更新，两次启发式信息档案更新间隔期间，每只蚂蚁构造的调度方案的工期将与该蚂蚁的启发式信息档案共同保存到一个外部档案F；自适应策略选择F中工期最短的λ％个元素的启发式信息档案进行统计，根据统计量对每只蚂蚁an的启发式信息档案进行更新；S6终止条件检查：当算法对蚂蚁所构造的解集的评估次数达到预先设定的最大次数时，终止算法并输出结果。