[发明专利]基于灰狼算法的飞机出入库转运调度方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于灰狼算法的飞机出入库转运调度方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前的出入库转运任务参数；所述出入库转运任务参数包括待转运飞机数量和待转运飞机的飞机编号；

调用预先构建的调度模型；所述调度模型的约束条件包括设备分配的独占性约束、飞机转运时序约束、飞机转运避碰约束和转运设备转移保障时序约束；所述调度模型的目标函数包括机群转运完工时间最小、负载均衡指标最小和转运组转移时间最小；

根据所述出入库转运任务参数进行灰狼种群初始化，采用轮盘赌方式选择灰狼种群中的α狼、β狼或δ狼进行邻域寻优，得到邻域灰狼个体，根据所述邻域灰狼个体、α狼、β狼和δ狼对应的适应度函数值，更新α狼、β狼和δ狼的位置；

迭代更新α狼、β狼和δ狼的位置，当满足预选设置的迭代停止条件时，停止迭代，输出当前α狼所表示的出入库转运调度方案；所述出入库转运调度方案用于进行飞机出入库转运调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用轮盘赌方式选择灰狼种群中的α狼、β狼或δ狼进行邻域寻优，得到邻域灰狼个体的步骤，包括：

根据灰狼种群中α狼、β狼和δ狼的适应度函数值，分别赋予α狼、β狼和δ狼权重；

采用轮盘赌方式选择灰狼种群中的α狼、β狼或δ狼，对被选择的灰狼个体执行联合变异操作，得到邻域灰狼个体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述联合变异操作包括字段重插操作、两点交叉操作和字段逆序操作；

所述字段重插操作包括提取所述被选择的灰狼个体中长度不大于收敛因子的字段，将所述字段插入剩余字段中；所述收敛因子为：

其中，t为当前迭代次数，T为最大迭代次数，[·]为取整运算；

所述字段逆序操作包括选取所述被选择的灰狼个体中长度不大于所述收敛因子的字段，将所述字段顺序倒置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用轮盘赌方式选择灰狼种群中的α狼、β狼或δ狼进行邻域寻优，得到邻域灰狼个体之前，还包括：

采用预先设置的解码规则对初始化后的灰狼种群中的每一灰狼个体执行解码操作，并根据个体解码后生成的出入库转运调度方案和适应度函数计算每一灰狼个体的适应度函数值；所述适应度函数包括机群转运完工时间、负载均衡指标和转运组转移时间；

对所述每一灰狼个体的适应度函数值升序排列，查找排序前三的适应度函数值，得到α狼、β狼和δ狼的位置，并分别对所述β狼和所述δ狼的位置进行初始化。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述出入库转运任务参数进行灰狼种群初始化包括：

根据所述待转运飞机数量、所述待转运飞机的飞机编号和每一待转运飞机执行转运作业的先后顺序，得到转运优先级序列；

对所述转运优先级序列进行编码，得到灰狼个体；

随机生成的多个灰狼个体以初始化灰狼种群。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若当前灰狼种群的最优解经过K次迭代仍未更新时，执行迭代贪婪操作；所述迭代贪婪操作包括：

提取当前灰狼种群中α狼的位置，根据所述收敛因子对α狼对应的转运优先级序列进行随机分割，得到第一转运优先级序列和第二转运优先级序列；所述第一转运优先级序列的待转运飞机数量为所述收敛因子对应数值；

将所述第一转运优先级序列中的待转运飞机依次插入到所述第二转运优先级序列的不同位置，在所述待转运飞机每次插入所述不同位置后，计算当前第二任务序列对应的适应度函数值，根据最低适应度函数值对应的第二转运优先级序列更新所述第二转运优先级序列；

迭代更新所述第二转运优先级序列，当满足预先设置的迭代停止条件时，输出重构的转运优先级序列；

根据所述重构的转运优先级序列更新当前灰狼种群中α狼的位置。