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专利号: 2018101245998
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于有限制稳定配对策略的柔性作业车间调度方法,其特征在于,步骤如下:(a)相关参数初始化:根据生产订单的具体内容,通过整数编码得到满足约束条件的初始染色体种群,确定每个子问题的临域,并计算适应度值;

(b)从每个子问题的临域中选择父代染色体,通过模拟二进制交叉和多项式变异生成子代染色体,并计算适应度值;

(c)选择子代种群:

(c1)将新生成的子代染色体集合和原始父代染色体集合合并成待选染色体集合S={s1,s2,...,s2N},并将其映射到目标空间中,得到待选解集合X={x1,x2,...,x2N},子问题集合P={p1,...,pt,...,pN},权向量集合w={ω1,...,ωt,...,ωN},其中,N为染色体个数;

(c2)选用解相对于子问题的角度作为位置信息θ;

(c3)构造自适应转移函数,并利用位置信息θ得到限制信息;

(c4)通过加入限制信息的子问题对解的偏好值计算式得到偏好值,将偏好值按升序排列,得到子问题对所有解的偏好排序,将所有子问题进行同样操作,得到子问题对解的偏好矩阵ψp;

(c5)通过解对子问题的偏好值计算式得到偏好值,将偏好值按升序排列,得到解对所有子问题的偏好序列,将所有子问题进行同样操作,得到解对子问题的偏好矩阵ψx;

(c6)将偏好矩阵ψp、ψx的信息作为输入,通过延迟接受程序得到子问题和解的稳定配对关系,从而选择子代解,并同时选择与子代解相对应的染色体;

(d)当满足截止条件时,则输出种群Pareto解集,决策者根据实际要求,从Pareto解集中选择一条染色体,并将其解码形成可行的调度方案;否则返回步骤(b)。

2.根据权利要求1所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c2)中位置信息θ的获取过程如下:首先将m维目标空间F(x)=[f1(x),…fl(x),…fm(x)]∈Rm转化为 个二维空间Fc(x)=[fu(x),fv(x)];其中,c为二维空间编号, u、v为空间维数编号,u、v∈[1,

2,...,m];fu(x),fv(x)分别表示解x∈X在二维空间中的目标值;然后确定子问题p∈P对应的权向量ω∈w在二维空间的分量ωuv=(ωu,ωv);最后计算位置信息θ的一个夹角分量θuv(x,p):θuv(x,p)=arctan(|fu(x)-ωu|/|fv(x)-ωv|),其中,θuv(x,p)∈[0,π/2],θ为解与子问题的 个夹角分量的代数和。

3.根据权利要求1或2所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:步骤(c3)中所述的限制信息是通过位置信息θ和转移函数获得的,转移函数如式(1):其中,L为控制参数,L越大转移函数越均匀;为解决迭代前期过度收敛问题,且保证迭代后期收敛性和多样性的平衡,随着算法迭代,L设置从1逐步增加到20。

4.根据权利要求1或2所述一种基于有限制稳定配对策略的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c4)中,子问题对解的偏好矩阵ψp的计算步骤为:子问题p对解x的偏好值Δp通过式(2)计算,由此得到子问题p对2N个解的偏好值,将偏好值做升序处理,得到一个子问题对解的偏好排序,将其作为偏好矩阵ψp的一行,按照同样方法计算所有子问题对解的偏好排序,得到带限制信息的子问题对解的偏好矩阵ψp,故ψp为N×2N矩阵;

其中,ω为子问题p的权向量,z*为参考点,其中,

5.根据权利要求3所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c4)中,子问题对解的偏好矩阵ψp的计算步骤为:子问题p对解x的偏好值Δp通过式(2)计算,由此得到子问题p对2N个解的偏好值,将偏好值做升序处理,得到一个子问题对解的偏好排序,将其作为偏好矩阵ψp的一行,按照同样方法计算所有子问题对解的偏好排序,得到带限制信息的子问题对解的偏好矩阵ψp;

其中,ω为子问题p的权向量,z*为参考点,其中,

6.根据权利要求1、2或5所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c5)中,解对子问题的偏好矩阵ψx的计算步骤为:解x对子问题p的偏好值通过式(3)计算,由此得到解x对N个子问题的偏好值,将偏好值做升序处理,得到一个解对子问题的偏好排序,将其作为偏好矩阵ψx的一行,故ψx为2N×N矩阵;

其中, 是解x标准化的目标向量,||·||为欧式距离。

7.根据权利要求3所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c5)中,解对子问题的偏好矩阵ψx的计算步骤为:解x对子问题p的偏好值通过式(3)计算,由此得到解x对N个子问题的偏好值,将偏好值做升序处理,得到一个解对子问题的偏好排序,将其作为偏好矩阵ψx的一行,故ψx为2N×N矩阵;

其中, 是解x标准化的目标向量,||·||为欧式距离。

8.根据权利要求4所述的柔性作业车间调度方法步骤,其特征在于:所述步骤(c5)中,解对子问题的偏好矩阵ψx的计算步骤为:解x对子问题p的偏好值通过式(3)计算,由此得到解x对N个子问题的偏好值,将偏好值做升序处理,得到一个解对子问题的偏好排序,将其作为偏好矩阵ψx的一行,故ψx为2N×N矩阵;

其中, 是解x标准化的目标向量,||·||为欧式距离。