求解资源约束项目调度问题的启发式算法综述

本文综述了求解RCPSP的启发式算法.首先在对各种优先权规则进行归纳的基础上,概述基于优先权规则的RCPSP启发式算法研究现状;其次,综述项目进度的表述方式及常用超启发式策略,汇总求解RCPSP的超启发式算法的研究成果.此外,简要介绍除上述两大类启发式算法之外的其他几种启发式算法;最后,对全文进行总结,并指出该领域几个有希望的研究方向.     

求解多维0-1背包问题的人工鱼群算法

对于多维0-1背包问题,国内外学者提出了诸如模拟退火、遗传算法、蚁群算法以及其他启发式算法.给出一种新的智能寻优方法——人工鱼群算法.算法通过各人工鱼的局部寻优,从而在群体中体现出全局最优.描述了人工鱼群算法的具体步骤并编程实现,通过多维背包算例进行了求解测试,获得了满意的效果.     

资源受限下考虑救援优先级的森林火灾应急资源调度

在资源受限情况下,最大限度地减少森林火灾造成的资源损失,实施快速高效的森林消防应急救援成为亟待解决的现实问题.针对森林火灾救援问题的特点,根据不同火灾点的严重程度和火势蔓延速度对火灾救援优先级进行划分;在此基础上,以消防车辆救援时间最小化作为优化目标,建立消防救援车辆路径优化的混合整数线性规划模型.为解决资源受限下森林...     

一种求解路径优化问题的新型人工鱼群算法

针对人工鱼群算法由于固定视野导致寻优效率低、易陷入局部极值的弊端,引入视野递减反馈策略,提出一种改进人工鱼群算法.视野随着迭代次数和寻优反馈信息适时变化,旨在平衡算法的全局搜索和局部搜索能力.实验测试表明算法在保证收敛速度的基础上提高了计算精度,并且增加了算法陷入局部极值时快速跳出的可能性,最后将改进算法应用于求解国家AAAAA级风景区最短遍历路径问题.     

多目标资源受限项目鲁棒调度研究

由于资源受限项目调度属于NP-hard问题,传统的RCPSP主要集中于工期最短单一目标的基本问题研究,而忽略了项目调度对鲁棒性等多目标属性特征的要求。本文以经典的串行进度生成机制为基础,引入了衡量项目稳定性的鲁棒性要素,创建了项目鲁棒调度串行生成机制(RSSGS),提出了项目鲁棒性的测度新指标,构建了优化鲁棒结构的工期最短和鲁棒性最大的双目标优化模型,并结合分层优化原理,设计了改进的SA算法。最后,采用算例验证了该模型的可行性和合理性。     

一种改进的多模式项目反应性调度问题

既有的项目反应性调度问题只关注了基准调度方案的稳定性,而忽略了项目调度目标的最优实现。本文提出了一种两阶段多模式资源受限项目反应性调度问题。第一阶段,在新的项目执行环境下,对项目进行完全重调度,得到新的最优调度目标值。第二阶段,以新的最优调度目标值为约束,以最大化调度稳定性为目标,求得新的最优调度方案。针对问题特点,基于IBM ILOG优化编程语言OPL和CPLEX V12.8.0,设计出该问题的求解程序。最后,基于标准算例,对本文提出的反应性调度方法、既有的反应性调度方法、完全重调度方法进行了充分的比较测试,结果表明本文提出的反应性调度方法在缩短项目工期、保护基准方案的稳定性方面具有明显优势。     

基于人工鱼群算法求任意函数的数值积分

将不等距离分割方法与人工鱼群算法相结合,提出一种基于人工鱼群算法求任意函数数值积分的方法,该方法除能计算通常意义下任意函数的定积分外,还能计算奇异函数积分、振荡函数积分以及原函数不易求得的被积函数的积分.最后给出几个数值积分算例,并与传统数值积分方法作了比较,仿真结果分析表明,该算法十分有效,能够快速有效地获得任意函数的数值积分值.     

一种求解柔性资源约束前摄性项目调度问题的启发式算法

在不确定环境中,一个具有较高鲁棒性的进度计划可以保证项目的稳定实施。考虑到现实中资源可能具有多种技能,会对制定鲁棒性较高进度计划的过程产生影响,因此本文研究了柔性资源约束下前摄性项目调度优化问题。首先界定研究问题;然后从鲁棒性最大化的视角出发,构建了研究问题的优化模型,在对模型进行分析的基础上将其分解为经典鲁棒优化和资源技能分配两个子模型;随后设计了求解问题的基于削峰算法的启发式算法;最后用一个实际案例验证了算法有效性,并分析了关键参数对进度计划鲁棒性的影响,得到如下结论:项目进度计划鲁棒性随着项目工期的延长、资源可用量的增加或资源柔性的提高而增大。     

应急资源调度问题的改进进化规划算法研究

针对应急资源调度问题,建立一种多资源时间-成本调度模型。设计了进化规划算法的全局变异算子和局部变异算子,根据全局变异前后个体适应度值和分量值的变化趋势,实现定向变异。构建了具有惩罚系数的适应度函数,给出了改进的进化规划算法种群进化策略。计算实验表明,改进的进化规划算法具有较强的局部寻优能力,在收敛速度和求解精度方面优于比较的遗传算法、差分进化算法和进化规划算法,解决了标准进化算法的早熟收敛问题。     

工程项目调度技术研究综述

研究了工程项目调度技术和求解算法的发展历程.首先概述了项目调度技术,并对近年来项目调度问题种类和算法的研究进行总结.最后就项目调度技术的新研究方向和应用作了简要探讨.     

人工鱼群算法优化支持向量机的物流需求预测模型研究

物流需求受多种因素的作用,具有时变性和混沌性,针对当前支持向量机的参数优化难题,提出一种改进人工鱼群算浅优化支持向量机的物流需求预测模型.首先对原始物流需求数据进行混沌分析,挖掘出隐藏其中的物流需求变化规律,然后采用支持向量机对物流需求数据进行非线性建模,并采用人工鱼群算法搜索支持向量机的参数,最后利用某地区物流数据与当前经典模型进行性能对比测试.结果表明,模型预测精度.更高,更加客观地反映了物流需求变化特性.     

人力资源约束下的项目群调度问题建模与求解

基于人员胜任力是影响工作绩效的关键因素,将资源受限项目调度问题中的可更新资源通过一系列科学合理的方法或者手段转变为存在胜任力差异的人力资源,由此构建起一个强调胜任力差异的人力资源约束项目调度问题模型,此模型最突出的优势在于选取了能够客观合理评估人员胜任力的指标,提供了严谨科学的关系式,将复杂的多项目总工期与总成本的双目标最小化问题转换为综合指标单目标最大化问题,建立数学优化模型,采用遗传算法求解。通过算例研究证实,相较于传统多模式模型,基于人员胜任力水平差异的模型明显更胜一筹,其优势集中表现为最优工期更短、最优成本更低。考虑了胜任力差异的数学优化模型更符合研发项目群管理实践,同时遗传算法在求解方面不仅效率高,并且更容易获得客观准确的结果。     

基于自适应均匀变异人工鱼群投资组合优化算法的研究

投资市场具有一定的风险,影响因素包括经济、政治、市场自身规律等,根据市场机制构建合适的投资组合模型,可以有效降低市场风险,提高投资回报率.人工鱼群算法是模仿自然界鱼类的一种人工智能优化算法,具有较好的优化能力,但有时会陷入局部最优解.首先将人工鱼群算法与均匀变异相结合,加入均匀变异随机数,使算法能够跳出局部最优解,得到全局最优,从而提高算法精度.然后采用改进人工鱼群算法对投资组合模型进行优化求解.实验表明,改进人工鱼群算法具有较好的收敛精度和收敛速度,对投资组合模型的求解效果更好,风险下降,收益增加、     

A Robust Genetic Algorithm for Resource Allocation in Project Scheduling

Genetic algorithms have been applied to many different optimization problems and they are one of the most promising metaheuristics. However, there are few published studies concerning the design of efficient genetic algorithms for resource allocation in project scheduling. In this work we present a robust genetic algorithm for the single-mode resource constrained project scheduling problem. We propose a new representation for the solutions, based on the standard activity list representation and develop new crossover techniques with good performance in a wide sample of projects. Through an extensive computational experiment, using standard sets of project instances, we evaluate our genetic algorithm and demonstrate that our approach outperforms the best algorithms appearing in the literature.     

工序顺序柔性的作业车间调度问题的改进遗传算法求解

针对在工艺设计中提供工序顺序柔性的作业车间调度问题,总结了该问题中柔性工序顺序的类型和特点,并提出了一种求解该问题的改进遗传算法.以尽可能缩短制造周期为目标,结合问题特点,改进了染色体的编码方式,在常用的基于工序顺序的编码方法上融入了基于柔性工序顺序的编码方法,并据此设计了相应的交叉、变异等操作,防止遗传过程中不可行解的产生,避免染色体修复,提高求解效率.最后以MATLAB为工具用某轴承公司的实际生产数据对该算法进行了仿真.通过与不考虑工序顺序柔性的作业车间调度问题遗传算法求解结果进行对比,证明了该算法可行性和有效性.     

求解柔性作业车间调度的动态群智能优化算法

针对柔性作业车间调度问题,提出一种新型两阶段动态混合群智能优化算法.算法初始阶段采用动态邻域的协同粒子群进行粗搜索,第二阶段提出了基于混沌算子的蜂群进行细搜索,既增强了种群多样性,又提高了算法搜索精度,实现了全局搜索与局部搜索能力的有效平衡.针对柔性作业车间调度问题特点,采用独特的编码方式和位置更新策略来避免不合法解的产生.最后将此算法在不同规模的实例上进行了仿真测试,并与最近提出的其他几种具有代表性的算法进行了比较,验证了算法的有效性和优越性.     

基于活动延期风险加权时差的资源受限项目调度鲁棒性度量

在项目调度鲁棒性研究中,当活动出现延期风险时,由于各活动性质不同,其延期风险权重也不同,权重越大的活动越有可能影响项目的完工时间。针对资源受限项目调度问题,提出一个基于活动延期风险加权时差的鲁棒性度量新指标。在出现不确定因素干扰时,该指标不仅考虑了活动延期风险权重的影响,同时为实现时差在多个任务之间的共享,还考虑了紧前任务数量的影响。建立一个以加权时差最大化为目标的资源受限项目调度鲁棒优化模型,并针对模型特点,设计了基于禁忌搜索的模拟退火算法。最后,通过算例验证了该度量方式和算法的合理性和有效性,对比分析结果表明所提出的指标优于现有的度量指标,较好地满足了项目调度质量鲁棒性的要求。     

柔性工期下的资源受限项目调度双目标优化研究

在项目调度过程中,活动工期应根据项目截止工期以及资源供给情况进行合理设置,而在传统的资源受限项目调度问题(RCPSP)中,活动的工期往往是已知且固定的,这在一定程度上限制了项目调度的灵活性。多模式下的项目调度方式虽然弥补了这一缺点,但其提供的工期-资源组合种类固定且有限,并不一定能保证包含最优的工期-资源组合。本文将活动工期作为项目调度问题的决策变量,允许其在一定范围内取值。这种柔性工期调度方式虽然增加了项目调度难度,但提高了项目调度灵活性,同时可以起到压缩项目完工时间的作用。为验证柔性工期调度方式对项目工期和成本的影响,本文建立了工期-成本双目标权衡优化模型,设计了两阶段嵌套算法(NSGAⅡ-RS)对其求解,实验证明,柔性工期调度策略是一种鲁棒性较好的项目完工时间压缩策略。