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基于统一整数编码的遗传算法设计及其在车间调度问题上的应用

作者：姚丽杰 Publish: 2007-8-2 Hits:-

【中文题名】

基于统一整数编码的遗传算法设计及其在车间调度问题上的应用

【英文题名】

Genetic Algorithm Design Based on Uniform Integer-Encoding and Its Application to Job-Shop Scheduling Problems

【学科专业】

计算机应用技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-2

【中关键词】

车间调度,遗传算法,整数编码,虚拟车间,,

【英关键词】

Production scheduling,Job shop scheduling problem,Genetic algorithm,Integer coding,

【分类导航】

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【论文摘要】

车间调度问题(Job-shop Scheduling Problem,JSSP)是一类满足任务配置和顺序约束要求的资源分配问题,是最困难的组合优化问题之一。虽然对于JSSP的研究已经有几十年的历史,提出了许多最优化的求解方法,但由于其自身的复杂性,至今尚未形成系统的理论和方法。很多研究表明,寻找生产调度问题的最优解是非常困难的,最有工程意义的求解算法是放弃寻找最优解的目标,转而试图在合理、有限的时间内寻找一个近似的、有用的解。近年来在这方面已经取得了不少研究成果,特别是模糊逻辑、遗传算法、神经网络等智能求解方法,近年来基于遗传算法的作业车间调度方法得到了广泛研究。已有研究结果表明,遗传算法对求解作业车间调度问题具有较好的效果。本文提出了一种基于统一整数编码的用于求解作业车间调度问题的遗传算法,即在车间调度问题的工序与自然数的一个子集之间建立了一种被称为工序模板的对应关系,这种对应关系使得在进行遗传算法求解的过程中可以象旅行商问题那样编码染色体,然后设计了被称为虚拟车间的解码方案,最后通过仿真试验得到了较好的效果。

【论文题纲】

内容提要	4-7
第一章绪论	7-16
1.1 引言	7-8
1.2 生产调度的概述	8-10
1.2.1 生产调度的概念	8-9
1.2.2 生产调度问题的分类	9-10
1.3 车间生产调度问题的概述	10-16
1.3.1 车间生产调度问题的描述	10-11
1.3.2 车间生产调度问题的特点	11
1.3.3 车间生产调度问题的研究方法	11-15
1.3.4 本文的主要内容和结构	15-16
第二章遗传算法概述	16-23
2.1 遗传算法的提出	16
2.2 遗传算法的概念及特点	16-19
2.2.1 遗传算法的基本概念及相关术语	16-17
2.2.2 遗传算法的特点	17-18
2.2.3 遗传算法的主要步骤	18-19
2.3 遗传算法的基本实现技术	19-22
2.3.1 编码、解码	19
2.3.2 个体适应度评价	19-20
2.3.3 遗传操作	20-22
2.4 小结	22-23
第三章求解作业车间调度问题的遗传算法	23-30
3.1 Job-shop 调度问题	23-25
3.1.1 JSSP 的数学模型	23-24
3.1.2 JSSP 的表示	24-25
3.2 求解作业车间调度问题的遗传算法的设计	25-29
3.2.1 编码方法	26-28
3.2.2 交叉操作	28-29
3.2.3 变异操作	29
3.3 小结	29-30
第四章统一整数编码的遗传算法在车间调度问题上的应用	30-48
4.1 统一整数编码的遗传算法	30-39
4.1.1 工序模板的构造	30-32
4.1.2 染色体编码方案	32-33
4.1.3 染色体的解码	33-35
4.1.4 虚拟车间(染色体的解码)	35-39
4.1.5 适应度函数	39
4.2 仿真试验	39-46
4.3 结论与讨论	46-48
第五章总结	48-49
参考文献	49-53
附录	53-55
摘要	55-58
Abstract	58-62
致谢	62-63
导师及作者简介	63

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.388666



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