考虑交通拥塞时变特性的预制构件生产调度与装车组合集成优化

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第8期北京时间：

作者：熊福力, 曹劲松, 张杏

单位：西安建筑科技大学信息与控制工程学院

摘要：生产调度、装车组合与交通拥塞是影响预制构件制造企业生产运营效率及成本的重要主客观因素,如何在考虑交通拥塞时变特性的情况下有效集成生产调度与工件装车组合方案是预制构件制造企业迫切需要解决的问题。针对该集成优化问题,首先以最小化总提前拖期惩罚和车辆运输费用之和为目标,建立了预制构件生产调度与工件装车组合集成优化数学模型。随后为降低问题求解困难,通过深入分析问题解结构特点,提出了一种基于自适应多邻域协同搜索的果蝇优化算法(AMNCS-FOA)。其主要特点是:设计了一种带有插零操作的集成决策编码方式用于表示生产调度和工件装车组合方案;在算法的嗅觉搜索阶段,基于组内交换、组间交换、组内插入和组间插入四种邻域构造,提出了一种自适应概率邻域选择策略;在视觉搜索阶段,为提高算法全局搜索能力,以一定概率接受劣解作为种群中心进一步执行迭代搜索。计算结果显示,AMNCS-FOA算法在求解该集成优化问题时具有更快的收敛速度以及更好的求解质量。与预制构件制造企业常用的规则启发式方法相比,提出算法在求解质量上具有不低于13%的平均改进率,有望显著增加预制构件企业净利润并提高客户满意度。

关键词：预制构件生产调度,时变运输时间,工件装车组合,提前拖期惩罚,果蝇优化算法

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61473216);陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2023-JC-YB-582,2020JM-489);陕西省教育厅自然科学基金资助项目(17JK0459);西安建筑科技大学自然科学基础研究资助项目(ZR18049);陕西省重点研发计划资助项目(2021GY-066)。