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混合算法(GA+TS)求解作業車間調度問題—禁忌搜索部分

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-24 17:12 ? 次閱讀

大家好,在上一篇文章中,我們介紹了FJSP問題以及HA算法的GA部分。這一篇文章主要介紹嵌套在其中的Tabu Search部分。

種群進化+鄰域搜索的混合算法(GA+TS)求解作業車間調度問題(JSP)-算法介紹

Tabu部分原論文沒有很詳細的描述,因此很多內容是小編收集各方資料,查閱其他相關文獻總結出的結論,小編自己編寫了三個tabu search,在這里分別分享介紹一下。如有專門研究這塊的同學,歡迎隨時指點交流!

代碼會在下一期統一給出,請關注我們!

Tabu1-基于編碼

在之前的文章中說過,算法對每一代子代的每一個個體,都需要decode成可行解,然后運用禁忌搜索優化解,再編碼回GA編碼,進入下一代。可想而知,如果tabu寫的不好,算法的耗時肯定會很高。

論文中的tabu其實是以第二種為主體的。基于編碼的tabu相對而言比較盲目,當初編寫時也是基于試一試的心態。

前文提到,對一串合法的OS序列,無論進行怎樣的交換、插入運算,都可以解碼成可行解;對MS序列,在同一工件范圍內任意交換順序,也可以保證得到可行解。

因此,小編在代碼中簡單設計了兩種鄰域:1. 對相鄰的OS編碼進行交換操作;2. 對MS編碼的每個位置分別采用GA中的變異操作。

swap很簡單,再重復一下MS的變異:

隨機選擇MS中一半的數字,隨機換為對應操作可以選擇的某個機器。例如圖中長度為6的MS String,隨機選擇三個位置,對O11而言,共有三個機器可選擇,則隨機選擇1,2,3中一個數字替換掉原先的2。

鄰域部分代碼(開啟了一個50%的采樣):

for (int i = 0; i < chromosome.gene_OS.length - 1; i += 2)

for (int j = i + 1; j < chromosome.gene_OS.length; j += 2)

if(r.nextDouble() < 0.5)

OSs.add(swap(chromosome.gene_OS, i, j));

for (int i = 0; i < chromosome.gene_MS.length; i++)

if(r.nextDouble() < 0.5){

int[] MS = chromosome.gene_MS.clone();

MSs.add(chromOps.machineSeqMutation(MS));

結論:這個鄰域設計的比較隨意,但經過小編的測試后發現效果不佳,小編在這里建議大家不要使用基于編碼的鄰域搜索。

Tabu2-基于析取圖的k-insertion

析取圖

對JSP和FJSP來說,除了用甘特圖表示解意外,還有一個很重要的表示解的結構:析取圖。

析取圖是一張有向圖。圖中的點表示工序,邊代表工序加工的順序。

審核編輯:符乾江
聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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