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专利号: 2022115933256
申请人: 聊城大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-04-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:具体包括以下步骤:S1、采集流水车间数据集I ,所述流水车间数据集至少包括加工单元数据集、机器数据集、加工批次数据集和工序阶段数据集;

S2、基于CMOEA框架构建流水车间调度优化模型和算法配置空间C,所述CMOEA框架为利用自动算法设计方法在一次运行中匹配出具有最适适应度值评估方法的MOEA框架;

S3、采用I/F‑Race学习模型对所述流水车间调度优化模型进行学习训练,自所述算法配置空间C中获取算法配置ci;

S4、构建CART评估模型,代入所述流水车间数据集,对所述算法配置ci进行性能评价预测,根据评价预测结果进入I/F‑Race学习模型进行迭代学习训练,直至获取最优算法配置cr,得到最终流水车间调度优化模型F;

S5、以总完工时间和子批总数为优化目标,输入所述流水车间数据集,利用最终流水车间调度优化模型F进行求解,获取最优解集。

2.根据权利要求1中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:在步骤S4中,CART评估模型对所述算法配置ci进行性能评价预测的方法为:将所述算法配置ci在测试集I上进行测试,并基于反世代距离指标和非参数检验,预测是否属于精英算法配置;

若不属于,则舍弃该算法配置ci,获取算法配置ci+1继续进行测试;

若属于,则基于该算法配置ci重新构建I/F‑Race学习模型和CART模型,并基于新的I/F‑Race学习模型自所述算法配置空间中获取算法配置并利用新的CART模型进行性能评价;

重复上述过程,进行迭代训练,达到终止条件后,输出筛选出的最优配置。

3.根据权利要求2中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:所述CART评估模型预测算法配置ci是否属于精英算法配置后,若不属于,则将该算法配置ci打上永久次级标签并舍弃,若属于,则将该算法配置ci打上精英标签并进入迭代训练中。

4.根据权利要求3中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:当存在算法配置c j被打上永久次级标签后,若在迭代训练过程中再次出现该算法配置cj,则不会进入测试性能评价,直接舍弃,获取算法配置cj+1继续进行测试。

5.根据权利要求1中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:基于CMOEA框架构建流水车间调度优化模型求解的过程为:初始化,生成初始种群;进行种群进化迭代训练;当满足终止准则之后,停止种群进化迭代训练,并输出非支配解。

6.根据权利要求5中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:种群进化迭代训练的具体步骤为:

通过对初始种群中选择的交配个体执行协同方法,产生一个种群规模大小为ps的子代种群;利用解码方法获得初始种群和子代种群中个体的目标值并分配适应度值,进行种群适应度值评估;进行环境选择;对子代种群中的每个个体执行邻域搜索,如果使用邻域结构的连续失败更新次数达到预设的最大连续更新失败次数,则邻域结构将切换到下一个领域;如果使用协作算子和邻域结构的连续失败更新次数满足预设的最大连续更新失败次数,对子代种群中的每个个体执行种群重启方法。

7.根据权利要求6中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:在求解过程中,至少采用下述方法中的一种:基于分解的方法DBM、基于非支配排序的方法NSBM和基于指标的方法IBM。

8.根据权利要求7中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:采用基于分解的方法DBM进行流水车间调度优化模型求解,则初始化过程中,生成初始种群,且生成一组均匀分布的权重向量,并且给所述初始种群中每个个体分配一个唯一的权向量;每个个体在邻域规模大小为ns的邻域中选择交配对象,执行协同方法产生后代;环境选择中,初代种群中每个个体与子代种群中具有相同权重向量及其邻域个体进行比较,如果初始种群中的个体具有更好的适应度值,则进行更新。

9.根据权利要求7中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:采用基于非支配排序的方法NSBM进行流水车间调度优化模型求解,则种群进化迭代训练中,基于锦标赛规则在子代种群中选择两个交配个体,执行协同方法产生后代;环境选择中,将初始种群和子代种群合并为复合种群,按快速非支配排序技术对种群中的个体进行排序,取与种群规模ps相同的个体进入新的子代种群中。

10.根据权利要求7中所述的一种基于CART增强的混合流水车间调度模型优化方法,其特征在于:采用基于非支配排序的方法IBM进行流水车间调度优化模型求解,则种群进化迭代训练中,基于锦标赛规则在子代种群中选择两个交配个体,执行协同方法产生后代;环境选择中,将初始种群和子代种群合并为复合种群,将指标适应度值最低的个体依次去除,直到剩余个体数量为种群规模ps。