[发明专利]基于改进模拟退火算法的作业调度方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种基于改进模拟退火算法的作业调度方法和装置，本发明实施例中，通过构建作业调度的数学模型，并对数学模型设置至少一个约束，然后通过启发式算法对所述数学模型进行求解，获得初始调度方案，最后基于改进模拟退火算法和所述初始调度方案对所述数学模型进行求解，获得最终作业调度方案。本发明实施例中设计了启发式算法进行初始调度方案的求解，提高了初始解的质量，减少了前期大量不必要的搜索；设计了改进模拟退火算法进行作业调度方案的求解，能够较好避免陷入早熟和重复计算，加大了跳出局部最优解的概率，同时提高了算法的性能。

【技术领域】

本发明涉及工业制造技术领域，尤其涉及一种基于改进模拟退火算法的作业调度方法和装置。

【背景技术】

作业调度，即对生产过程进行管理和控制，是整个先进制造系统实现管理技术、运筹技术、优化技术、自动化与计算机技术发展的核心。车间调度问题是许多生产调度问题的简化模型，是最典型、最重要的调度问题之一，也是最困难的组合优化问题之一。

作业调度问题是影响工业生产效率的关键问题之一。然而，在当前的很多研究中，由于未考虑机器使用成本、算法计算量大以及约束条件不合理等因素的存在，导致求解效率和解的质量通常偏低。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于模拟退火算法的作业调度方法和装置，用以解决现有技术中求解效率和解的质量偏低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种基于模拟退火算法的作业调度方法，所述方法包括：

构建作业调度的数学模型，所述数学模型包含至少一个约束；

通过启发式算法对所述数学模型进行求解，获得初始调度方案；

基于改进模拟退火算法和所述初始调度方案对所述数学模型进行求解，获得最终作业调度方案。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述数学模型包括：

其中，i＝1，2，3，...，m，m是机器数量；k＝1，2，3，...，n，n是位置数量；C_ik表示第i个机器上第k个位置的作业的完工时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述约束条件包括以下约束中的至少一个：

约束1：

约束2：

约束3：

约束4：

C_i，0＝0

约束5：

约束6：

x_ikj∈{0，1}

其中，i＝1，2，3，...，n，M_i表示第i个机器；

j＝1，2，3，...，m，J_j表示第j个作业；

k＝1，2，3，...，n，k表示第k个位置；

x_ikj＝1表示作业j在机器i的第k个位置上加工，x_ikj＝0表示作业j不在机器i的第k个位置上加工；

C_ik表示第i个机器上第k个位置的作业的完工时间；