总能耗约束下柔性作业车间调度问题的双阶段算法研究

"具有总能耗约束的柔性作业车间调度问题研究" 本文主要探讨了在考虑总能耗限制条件下的柔性作业车间调度问题（Flexible Job Shop Scheduling Problem, FJSP），并提出了一种结合帝国竞争算法（Imperialist Competitive Algorithm, ICA）与变邻域搜索（Variable Neighborhood Search, VNS）的双阶段算法来解决这一问题。在确保总能耗不超过预设阈值的前提下，该算法旨在最小化完成时间（Makespan）和总延迟时间。 在第一阶段，原始问题被转化为一个三目标FJSP，即同时考虑Makespan、总延迟时间和总能耗。首先通过初始帝国构建和创新的帝国竞争策略设计ICA进行求解。ICA是一种优化算法，模仿帝国主义社会结构进行搜索，能有效地在多目标优化中找到平衡解。ICA的运行结果将用于确定一个合理的总能耗阈值。 第二阶段，基于ICA得到的结果，采用解的比较新策略、非劣解集更新方法和当前解的周期性更新，应用VNS对原问题进行进一步优化。VNS是一种局部搜索策略，通过改变搜索区域来跳出局部最优，增强算法的全局搜索能力。 通过计算实验和结果分析，作者证明了双阶段算法在处理具有总能耗约束的FJSP时具有强大的搜索性能。实验结果显示，该算法能够有效地平衡能耗、完成时间和延迟时间，适应实际生产环境中对节能减排和效率提升的需求。 关键词：双阶段算法、总能耗约束、柔性作业车间、调度问题、帝国竞争算法、变邻域搜索 引用格式：雷德明, 杨冬婧. 具有总能耗约束的柔性作业车间调度问题研究. 自动化学报, 2018, 44(11): 2083−2091. DOI: 10.16383/j.aas.2018.c170345. 这项研究为能源效率管理和优化制造流程提供了新的思路，对于实现绿色制造和可持续生产具有重要意义。