一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法与流程

技术特征：

1.一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤：

针对多目标柔性作业车间调度问题建立数学模型；

采用分段编码方式对萤火虫进行编码，包括机器选择部分和工序排序部分；

使用离散萤火虫算法，优化上述模型得到Pareto最优解集；

从Pareto最优解集里选择符合实际需求的解，并进行解码输出机器选择位置信息、工序排序位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于，所述模型为：n个工件{J₁，J₂，…，J_n}在m台机器{M₁，M₂，…，M_m}上进行加工，每个工件包含一道或多道工序，每个工件的工序顺序以及在不同机器的加工时间确定，在加工过程中满足各项约束条件，其中：

h_j为j号工件的总工序数；O_jh表示工件j的第h道工序；C_j表示工件j的加工完成时间；M_ijh表示工件j的第h道工序在机器i上加工，当X_ijh=1时表示工序O_jh选择机器i，否则不选择在机器i上加工；P_ijh表示工件j的第h道工序在机器i上加工所需的时间；Y_ijhkl表示工序O_jh和工序O_kl的加工选后顺序，当Y_ijhkl=1时，表示工序O_jh先于工序O_kl在机器i上加工。

3.根据权利要求1所述的一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于，编码的方法为：

工序排序部分：序号代表工件号，数字出现的次数代表对应工件的工序数，数字的第几次出现代表工件的第几道工序；

机器选择部分：对应编码长度与工序排序部分相等，从左到右按顺序排列工件的工序，出现的序号代表所选机器号。

4.根据权利要求2所述的一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于，所述模型的优化目标有三个，分别为：最大完工时间、瓶颈机器负荷量、机器负荷总量。

5.根据权利要求1所述的一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于，所述萤火虫算法的具体过程为：

1）适用于离散问题的离散萤火虫算法参数初始化：萤火虫总数N，最大迭代次数Iter，随机步长因子，萤火虫之间吸引力，光照吸收率，每个萤火虫的位置信息；

2）采用快速非支配排序方法将种群分层，记萤火虫i在第i_floor层，对其进行机器选择序列的位置矢量更新和工序排序序列的位置矢量更新，以相同概率向三个方向移动；

3）分别寻找最大完工时间、瓶颈机器负荷、机器负荷总量最优的萤火虫i_{best_f}、i_{best_zf}、i_{best_zdf}，并更新萤火虫位置信息；

4）对i_floor≠1且任一子目标最优的萤火虫，不向其他支配它的萤火虫移动并作小范围移动，更新i_{best_f}、i_{best_zf}、i_{best_zdf}；

5）重复步骤2）到步骤4），进行下一次萤火虫的移动，寻找全局最优和迭代最优的萤火虫，直到满足终止条件；

6）输出i_floor=1层中所有萤火虫序列的最大完工时间、瓶颈机器负荷、机器负荷总量，并输出萤火虫的机器信息、工序信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于离散萤火虫算法的多目标柔性作业车间调度方法，其特征在于，解码规则如下：

1）获取工序排序序列中的一个元素，转换为工序信息O_jh，获取O_jh的g号加工机器为M_g=JM_i(j,h)，所用时间为T_i(j,h)；

2）如果工序O_jh是机器M_g上的第一道加工工序，则O_jh可以直接从O_j(h-1)加工完成时开始加工；如果O_jh是j号工件的第一道工序，则O_jh可以在机器M_g的零时刻开始加工；如果不满足上面两种情况，找到机器M_g上的所有空闲时段[TS_g,TE_g]，TS_g为机器M_g位置空闲时段开始时刻，TE_g为机器M_g空闲时段结束时刻；通过下式判断是否将工序插入当前空闲时间段：

；

其中；

如果不满足上式，则在t_b时刻开始加工，LM_g表示机器M_g上当前最后一道工序的结束时刻，其中：

。