[发明专利]一种新的模拟退火算法解决作业车间调度问题

摘要

本发明提出了一种新的模拟退火算法解决作业车间调度问题，该算法的主要步骤如下步骤1初始化算法参数初始温度T0（保证充分大），初始解状态矩阵C(是算法迭代的起点)，工序时间矩阵P，迭代次数L；步骤2计算当前解。步骤3降温。步骤4产生新解。步骤5如果满足终止条件输出当前解作为最优解，输出对应的状态矩阵C，工序时间矩阵P，结束程序，否则转步骤2。

主权项

一种新的模拟退火算法解决作业车间调度问题，该算法涉及作业车间调度技术领域，其特征是：该算法设定了简单的状态矩阵的转移函数，减少了算法的运行时间；且设定接受新解的判定准则，使算法不容易陷入局部最优；设定了算法的终止条件，使算法的解更加精确；算法的具体实施步骤如下：步骤1：初始化算法参数：初始温度T0（保证充分大），初始解状态矩阵C(是算法迭代的起点)，工序时间矩阵P，迭代次数L；步骤2：计算当前解：用数学模型描述如下：目标函数：； （1）约束条件：（2）（3）（4）（5）（6）其中，式（1）表示目标函数，即完成时间（Makespan）；式（2）表示工艺约束条件决定的每个工件的操作的先后顺序；式（3）表示加工每个工件的每台机器的先后顺序；式（4）表示完工时间变量约束条件；式（5）表示变量可能的取值大小；上述公式中所涉及的符号定义含义如下：分别为第o个订单（或阶数）中的第i个工件在机器k上的完成时间点和加工时间长度；M是一个足够大的整数；式（6）表示第o个订单的所有工件最大完成时间小于订单周期的时间约束；分别为指示系数和指示变量，其含义为：步骤3：降温：采用经典的衰退函数降温：，其中，k为迭代次数,k=1,2,…n；步骤4：产生新解：（1）新解的产生机制：状态矩阵C的变化：；迭代次数L=L‑1；将更新后的数据代入步骤2所列的方程，计算新的临时解；（2）计算新的临时解与当前解的目标函数差：；（3）接受新解准则： 如果满足，则，否则以概率接受S(k)作为新的当前解；步骤5：如果满足终止条件输出当前解作为最优解，输出对应的状态矩阵C，工序时间矩阵P，结束程序，否则转步骤2，终止条件为：满足，，其中和是温度下降阈值和精确度，是正实数。