基于全局设备选择初始化的设备无关延迟柔性综合调度算法*

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.01.002

现代制造工程 ›› 2026, Vol. 544 ›› Issue (1): 15-24.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.01.002

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基于全局设备选择初始化的设备无关延迟柔性综合调度算法^*

吕向飞¹, 黄帅², 匡青云¹, 郭伟飞³

1 重庆城市管理职业学院智能工程学院,重庆 400030;
2 江西职业技术大学机械工程学院,九江 332000;
3 郑州轻工业大学机电工程学院,郑州 450002

收稿日期:2024-12-16 出版日期:2026-01-18 发布日期:2026-03-17
作者简介:吕向飞,博士,讲师,主要研究方向为作业车间智能调度算法。黄帅,硕士,副教授,主要研究方向为复杂机电设备仿真建模和控制系统设计。匡青云,硕士,讲师,主要研究方向为机械工艺设计,制造加工。郭伟飞,博士,讲师,主要研究方向为制造业信息化、智能优化算法。E-mail:xiangfei113072@163.com
基金资助:
*重庆市教委科学技术研究计划项目(KJQN202203302);重庆市教委科学技术研究计划项目(KJZD-M202403301);重庆城市管理职业学院博士科研启动基金项目;河南省科技攻关资助项目(242102221042)

Algorithm based on global device selection initialization for flexible integrated scheduling problem with device independent delay

LÜ Xiangfei¹, HUANG Shuai², KUANG Qingyun¹, GUO Weifei³

1 School of Intelligent Engineering, Chongqing City Management College, Chongqing 400030, China;
2 School of Mechanical Engineering, Jiangxi Polytechnic University, Jiujiang 332000, China;
3 College of Mechanical and Electrical Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China

Received:2024-12-16 Online:2026-01-18 Published:2026-03-17

摘要/Abstract

摘要： 针对存在设备无关延迟约束的柔性综合调度问题,提出一种基于全局设备选择初始化的遗传算法。首先,将设备无关延迟时间转换为顺序约束的虚拟工序进而实现将该问题转化成具有两类不同设备资源约束的柔性综合调度问题。然后,针对转化后问题的特点,设计了新的编码以及保证生成原问题主动调度解的解码方法。同时,考虑到染色体中工序顺序对设备选择的影响,提出一种基于工序顺序链的全局设备选择初始化方法,与随机设备选择初始化方法相结合,既能保证初始化种群的质量又能增强多样性,且有利于提高算法的求解效率与质量。最后,通过几个典型算例验证了全局设备选择初始化方法以及所提算法的有效性和优越性。

关键词: 设备无关延迟约束, 柔性综合调度, 虚拟工序, 初始化种群, 遗传算法

Abstract: For the flexible integrated scheduling problem with device independent delay constraint,an improved genetic algorithm based on global device selection initialization is proposed. Firstly,the equipment independent delay time is transformed into a sequence constrained virtual equipment process,and then the problem is transformed into a flexible integrated scheduling problem with two kinds of different equipment resource constraints. Secondly,according to the characteristics of the transformed problem,a new encoding and decoding method which ensure the generation of active scheduling solution is designed.In addition,considering the influence of process sequence on process equipment selection,a global equipment selection initialization method based on process chain is proposed. Combined with random equipment selection initialization method,it can not only ensure the quality of initialization population,but also enhance the diversity,which is conducive to further improve the efficiency and quality of the algorithm. Finally,several typical examples are given to verify the effectiveness of the global device selection initialization method and the proposed algorithm.

Key words: device independent delay constraint, flexible integrated scheduling, virtual equipment process, initial population, genetic algorithm

中图分类号:

TH164

吕向飞, 黄帅, 匡青云, 郭伟飞. 基于全局设备选择初始化的设备无关延迟柔性综合调度算法^*[J]. 现代制造工程, 2026, 544(1): 15-24.

LÜ Xiangfei, HUANG Shuai, KUANG Qingyun, GUO Weifei. Algorithm based on global device selection initialization for flexible integrated scheduling problem with device independent delay[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2026, 544(1): 15-24.

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基于全局设备选择初始化的设备无关延迟柔性综合调度算法^*

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