[发明专利]一种可重入作业车间调度解码方法

说明书

本发明提供了一种可重入作业车间调度解码方法，包括如下步骤：步骤1：根据每个工件每道工序的加工时间和加工次序约束，构建可重入作业车间调度问题的析取规划模型；步骤2：采用基于操作的编码方式进行编码；步骤3：采用活动化方式进行第一阶段的解码，然后使用基于Insert的自适应操作对当前解调整，采用快速评价机制进行第二阶段的解码，得到一种紧调度解；紧调度解被定义为一种无法通过移动任意一个工序改进当前解。本发明的有益效果是：本发明对邻域解采用了快速评价机制进行二次解码，可有效避免重复评价，节约计算成本；本发明在车间调度问题如流水车间、作业车间和开放车间调度等问题中均具有良好的可扩展性。

技术领域

本发明涉及作业车间调度技术领域，尤其涉及一种可重入作业车间调度解码方法。

背景技术

作业车间调度问题是典型组合优化问题之一，可重入作业车间调度问题是作业车间调度问题的扩展，其不局限与工件在机器上只加工一次，可以多次加工；可重入作业车间调度问题广泛存在于半导体制造、计算机网络等高科技行业，因此制定科学的调度方案，对于缩短产品生产周期，提高企业竞争力具有促进作用。然而，对调度问题进行编码和解码操作时解决问题的必不可少的环节，现有的解码方式一般为半活动化和活动化解码，但鲜有对其进行进一步的改进。高效的解码方式可以节省大量的计算成本，提高求解效率。

发明内容

本发明的目的是针对可重入作业车间调度问题，提出一种两阶段解码方法，提高问题的解的质量。

本发明提供了一种可重入作业车间调度解码方法，包括如下步骤：

步骤1：根据每个工件每道工序的加工时间和加工次序约束，构建可重入作业车间调度问题的析取规划模型；

步骤2：采用基于操作的编码方式进行编码；

步骤3：采用活动化方式进行第一阶段的解码，然后使用基于Insert的自适应操作对当前解调整，采用快速评价机制进行第二阶段的解码，得到一种紧调度解；紧调度解被定义为一种无法通过移动任意一个工序改进当前解，从而实现对作业车间进行调度。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤1中，可重入作业车间调度问题用析取图G＝(N,A,E,Re)表示，析取规划模型依据每个工件的每道工序在机器上的加工时间和每个工件的每道工序在不同机器上加工次序约束，在析取图中的描述来建立，优化目标为最大完工时间；其中，N为所有工序节点的集合；A为单向的合取弧集合，合取弧描述同一个工件不同工序所采用的机器顺序；E为双向的析取弧集合，描述在同一台机器上加工工序的前后关系，在调度之前析取弧取向未定；Re为单向的重入弧集合，描述在同一台机器同一工件不同工序的加工约束；析取弧取向确定的过程，即为调度问题的求解过程。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤1中，析取规划模型描述如下：

Min C_max

其中，s_i为工序i的开始加工时间；p_i为工序i的加工时间；μ_j为工件j的最后一道工序；(i₁,i₂)为有加工约束的弧，即先加工i₁，后加工i₂；i₁,i₂为方向未定的析取弧；U(O)为所有工件的最后一道工序的集合；虚拟工序0的开始加工时间和加工时间设定为零。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3包括：

步骤S1、生成初始解：按基于操作的编码方式采用随机方法产生初始解；