【摘要】：布局問題(Layout Problem)是指將多個待布物在給定的空間內(nèi)進(jìn)行布局規(guī)劃,滿足一定的布局原則和約束條件,從而使設(shè)計(jì)目標(biāo)得到優(yōu)化的一類問題。本文以企業(yè)生產(chǎn)中車間設(shè)施布局設(shè)計(jì)為背景,主要研究不等面積靜態(tài)設(shè)施布局問題(SFLP)和動態(tài)設(shè)施布局問題(DFLP)的智能求解方法。設(shè)施布局問題由于其求解的復(fù)雜性,存在組合爆炸現(xiàn)象,并具有工程系統(tǒng)的繁瑣性,屬于數(shù)學(xué)上的NP難度問題,因此此類問題難以用確定性算法求得問題的最優(yōu)解。然而提升生產(chǎn)車間布局的合理性對制造企業(yè)降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)其自身核心競爭力具有重要意義,因此尋找最優(yōu)布局或近似最優(yōu)布局十分重要。本文研究的主要內(nèi)容如下:(1)研究SFLP的多目標(biāo)粒子群算法。建立數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,并提出一種改進(jìn)的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法(MOPSO)來求解SFLP。為了提高M(jìn)OPSO算法的效率,提出一種改進(jìn)的目標(biāo)空間分割法,該方法通過控制鄰域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來評估粒子的適應(yīng)度值,并依據(jù)適應(yīng)度值來選擇粒子自身的歷史最優(yōu)位置和全局最優(yōu)粒子。同時,針對布局問題中設(shè)施之間“互不嵌入”這一特定的約束條件,在算法中增加一種啟發(fā)式構(gòu)形變異策略和基于加速與回退的自適應(yīng)梯度法的合法化操作,由此得到基于目標(biāo)空間分割法的多目標(biāo)粒子群算法(MOPSO-OSD),用以求解SFLP。使用兩類算例對所提的MOPSO-OSD方法進(jìn)行測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的算法是解決SFLP的一種有效的算法。(2)研究DFLP的多目標(biāo)粒子群算法。先建立不等面積動態(tài)設(shè)施布局問題的數(shù)學(xué)模型,對算法中解的表示方式重新定義,再根據(jù)動態(tài)車間設(shè)施布局問題的特點(diǎn),對MOPSO-OSD算法加以改進(jìn)�？紤]到動態(tài)布局過程的多階段的特性同時提高解的多樣性,定義了一種單位搬運(yùn)費(fèi)用策略對所有周期的設(shè)施位置進(jìn)行更新。使用經(jīng)典的動態(tài)設(shè)施布局算例,實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用算例兩類算例對所提的MOPSO-OSD方法進(jìn)行測試,并將其計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中其他幾個優(yōu)秀算法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的模型的有效性以及MOPSO-OSD算法在求解DFLP時的可行性。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18
【圖文】：

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【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張屹;盧超;張虎;方子帆;;基于差分元胞多目標(biāo)遺傳算法的車間布局優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2013年04期

2 李愛平;鄢澤耀;謝楠;黃君政;;基于NSGA-Ⅱ的多目標(biāo)車間設(shè)備布局[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2012年06期

3 劉正剛,姚冠新;設(shè)施布置設(shè)計(jì)的回顧、現(xiàn)狀與展望[J];江蘇理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版);2001年01期

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1 王大文;動態(tài)連續(xù)設(shè)備布局問題的啟發(fā)式算法研究[D];南京信息工程大學(xué);2017年

2 張瑜;車間多階段動態(tài)設(shè)備布局模型及實(shí)證研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2745661