平行機(jī)環(huán)境下批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題研究.pdf

1、批處理機(jī)調(diào)度（或簡(jiǎn)稱(chēng)批調(diào)度）是一類(lèi)具有很強(qiáng)應(yīng)用背景的新型調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題，在生產(chǎn)制造過(guò)程中具有廣泛應(yīng)用。經(jīng)典生產(chǎn)調(diào)度中通常有機(jī)器單件加工的假設(shè)，批調(diào)度打破了該假設(shè)，允許多個(gè)工件組成一批同時(shí)進(jìn)行加工。因而在批調(diào)度問(wèn)題的求解中，不僅需要考慮選擇加工機(jī)器的問(wèn)題，還需要考慮工件成批問(wèn)題。批調(diào)度問(wèn)題相對(duì)于經(jīng)典調(diào)度而言更為復(fù)雜，目前，很多批調(diào)度問(wèn)題均已經(jīng)被證明是NP難的。因而對(duì)這類(lèi)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究在理論和實(shí)踐上均有重要的意義。
　　 目前，已經(jīng)

2、有不少針對(duì)批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題的研究，但主要集中在單機(jī)以及相同平行機(jī)的加工環(huán)境，隨著柔性制造等生產(chǎn)制造模式的興起和發(fā)展，將批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題擴(kuò)展到多機(jī)環(huán)境下更為一般的情況將顯得越發(fā)必要。
　　 本文對(duì)平行機(jī)環(huán)境中相同平行機(jī)、同類(lèi)平行機(jī)和不相關(guān)平行機(jī)加工環(huán)境下的批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題以最小化制造跨度(Makespan)為優(yōu)化目標(biāo)做了研究。論文主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1)將批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題擴(kuò)展到分布式環(huán)境下，提出了批調(diào)度問(wèn)題的一個(gè)

3、新模型。
　　 在該模型中，工件動(dòng)態(tài)到達(dá)各批處理機(jī)，且在加工之前和之后需要有運(yùn)輸時(shí)間。證明了該模型是NP難的，并通過(guò)問(wèn)題的一個(gè)下界來(lái)衡量各算法性能。給出了分布式環(huán)境下批分配的一個(gè)啟發(fā)式算法AR(assignmentrule)以及一個(gè)分批準(zhǔn)則BR(batchingrule)，在此基礎(chǔ)上對(duì)問(wèn)題的求解提出了若干啟發(fā)式算法。仿真實(shí)驗(yàn)表明各算法均可以對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效的求解，加入分批準(zhǔn)則對(duì)于算法有進(jìn)一步的優(yōu)化作用。
　　 2)對(duì)同類(lèi)機(jī)

4、加工環(huán)境下具有不同尺寸工件的批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　 同類(lèi)機(jī)環(huán)境中機(jī)器具有不同加工速率，并且每臺(tái)機(jī)器相對(duì)所有工件加工速率相同。由于該問(wèn)題是NP難解的，論文給出了一個(gè)下界以衡量所提啟發(fā)式算法的性能，并證明了該下界的有效性。提出批的“隱性加工時(shí)間”概念，并以此為基礎(chǔ)提出一個(gè)新的局部?jī)?yōu)化算法LORPT(LocalOptimizationwithRecessiveProcessingTime)對(duì)最大最小蟻群算法(MMAS)進(jìn)行

5、改進(jìn)。使用啟發(fā)式算法MMAS-LPTUM(LongestProcessingTimeforUniformMachines)對(duì)同類(lèi)機(jī)環(huán)境下批調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行求解。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)將MMAS和遺傳算法(GeneticAlgorithm)、微粒群優(yōu)化算法(ParticleSwarmOptimization)及BFLPT(BestFitLongestProcessingTime)等做了比較和性能分析。
　　 3)對(duì)同類(lèi)機(jī)環(huán)境下工件動(dòng)態(tài)到達(dá)的批處

6、理機(jī)調(diào)度問(wèn)題做了研究，優(yōu)化目標(biāo)為最小化Makespan，提出若干啟發(fā)式算法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解。
　　 將分批準(zhǔn)則BR擴(kuò)展到同類(lèi)機(jī)環(huán)境以?xún)?yōu)化工件成批過(guò)程。成批完成后，使用ARUM(AssignmentRuleforUniformparallelMachines)將批分配到同類(lèi)機(jī)。文章同時(shí)給出一個(gè)下界以衡量算法性能。仿真實(shí)驗(yàn)表明，所提啟發(fā)式算法算法可以有效求解調(diào)度問(wèn)題，分批準(zhǔn)則BR對(duì)各啟發(fā)式算法具有明顯改進(jìn)效果。
　　 4)對(duì)不