典型车间调度问题的理论与智能优化方法研究(教育部自然科学奖一等奖)

作者:       发布于:2014-12-25 08:00:00       浏览次数:2371次

奖励完成人:高亮,潘全科,张超勇,李新宇,李培根,张国辉

主要完成单位:华中科技大学,东北大学

    制造过程的调度技术直接影响制造的成本与效益,是实现生产高效率与高柔性的关键。针对我国智能调度领域基础理论相对薄弱、理论体系有待完善、瓶颈技术有待突破的现状,对制造系统中广泛存在的流水车间(FSP)、作业车间(JSP)、柔性作业车间(FJSP)和集成式工艺规划与车间调度(IPPS)等四种典型问题开展研究,提出了一系列新颖调度理论与高效方法,取得了系统性创新成果:

(1)揭示了零空闲与零等待FSP的插入邻域结构特性;提出了基于离散差分进化算法的单目标和多目标FSP求解方法。针对国际通用的TA标准测试集,共刷新116个问题的世界最好解。

(2)揭示了JSP的本质特性,提出了一种新的JSP全主动调度类型和一种新的高效邻域结构N7;提出了集中与分散搜索合理平衡的混合算法。针对国际通用的TA等标准测试集,共刷新84个问题的世界最好解。

(3)提出了基于遗传算法/元胞粒子群优化的单目标FJSP求解方法;提出了基于混合粒子群优化/多目标遗传算法的多目标FJSP求解方法;提出了基于免疫机制和熵原理的不确定多目标FJSP求解方法。针对国际通用的B&C、D&P标准测试集,共刷新15个问题的世界最好解。

(4)建立了IPPS的混合整数规划模型;提出了IPPS的集成优化新策略;提出了基于改进遗传算法/混合遗传禁忌搜索的IPPS求解方法。针对国际通用的Kim等标准测试集,共刷新23个问题的世界最好解。

    项目出版专著2部,发表SCI论文68篇,其中,1篇ESI热点论文,5篇ESI高被引论文,9篇Elsevier期刊热门论文,10篇代表性论文SCI他引191次,总他引662次。授权发明专利6项、软件著作权9项,部分成果已成功应用于武船、奇瑞、江淮等企业。获2013年度教育部自然科学一等奖。