一种混合蚁群算法在JSP问题中的应用研究

一种混合蚁群算法在JSP问题中的应用研究

论文摘要

随着市场竞争的日趋激烈,每个企业都在寻求更好的生产与运作管理方案,以提高企业的生产、经营和管理效率,从而提高企业的核心竞争优势。生产与运作管理的核心是车间调度问题能否高效地获得优化解,研究车间调度问题具有很大的理论意义和现实价值。车间调度问题是解决如何按时间的先后分配资源来完成不同的生产任务,使预定目标最优化的问题。作业车间调度一(JSP)问题是许多实际车间调度问题的简化模型,是一个典型的NP-难问题。该问题具有约束性、非线性、不确定性、大规模性等复杂性,已被证明在多项式时间内得不到最优值。近年来,对于Job-shop调度问题求解方式主要有启发式算法和元启发式算法,但各有其不足之处:元启发式方法的运行时间长,可获得较好的解,但其解不稳定;启发式方法可在较短的时间内得到鲁棒性较强的解,但是极少获得较优的解。为了更好地解决作业车间调度问题,将一些解决此类问题较好的算法组合起来。蚁群算法是通过信息素的累积和更新收敛于最优路径上,具有分布式并行全局搜索能力,但初期信息素匾乏,求解速度慢。禁忌搜索法(TabuSearch)是一种通过邻域搜索以获取最优解的方法,能有效地加快解的收敛速度。本文根据蚁群算法的特点,对蚁群算法进行改进,并将禁忌搜索算法熔入到蚁群算法中,以改善蚁群算法的收敛速度。算法动态融合的思想是首先应用改进的蚁群算法找到JSP问题的可行解,然后应用禁忌搜索在可行解的邻域找到更优的解。最后,本文对JSP问题应用实验仿真计算。结果表明,改进的蚁群算法与禁忌搜索结合后的混合蚁群算法的收敛速度更高,具有更好的全局收敛性能,能在更少的迭代次数达到全局最优解,具有更高的收敛速度。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 0 前言
  • 1 引言
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.2 蚁群算法研究现状
  • 1.3 主要研究内容及论文结构
  • 2 作业车间调度问题
  • 2.1 作业车间调度问题
  • 2.1.1 作业车间调度问题描述
  • 2.1.2 作业车间调度的特点及分类
  • 2.2 作业车间调度模型描述
  • 2.3 车间调度问题算法分析
  • 3 蚁群算法概述
  • 3.1 蚁群算法背景介绍
  • 3.2 蚁群算法基本原理
  • 3.3 基本蚁群算法模型
  • 3.3.1 TSP 问题描述
  • 3.3.2 基本蚁群算法模型
  • 3.4 基本蚁群算法流程
  • 3.5 基本蚁群算法的特点
  • 3.6 蚁群算法在组合优化中的应用
  • 3.6.1 蚁群算法在静态组合优化中的应用
  • 3.6.2 蚁群算法在动态组合优化中的应用
  • 4 基本蚁群算法解决 JSP 问题
  • 4.1 蚁群算法的参数初始化
  • 4.2 算法过程描述
  • 4.3 实例说明蚁群算法求解过程
  • 4.4 本章小结
  • 5 混合蚁群算法求解 JSP 问题
  • 5.1 混合蚁群算法思想
  • 5.2 ACO-TS 算法流程
  • 5.2.1 初始化阶段
  • 5.2.2 构建解阶段
  • 5.2.3 局部搜索阶段
  • 5.2.4 全局信息素更新阶段
  • 5.3 仿真实验
  • 5.4 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 参考文献
  • 个人简历
  • 攻读硕士研究生期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  

    一种混合蚁群算法在JSP问题中的应用研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢