一种基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法及设备

1.一种基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：可变批调度模型中的首工序、非首工序、首任务、非首任务情况下各子批的完工时间cj,o,s,m需要满足以下公式的约束条件：

3.如权利要求2所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：可变批调度模型中的最大完工时间需满足的约束条件为：

4.如权利要求1所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：步骤二具体包括以下子步骤：

5.如权利要求4所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：step1中，采用三层编码的形式来表示可变批度模型的一个可行解，第一层为分批编码层，即代表工序的分批数量；第二层为工序顺序编码层，代表各种产品各道工序的加工顺序；第三层为设备选择编码层，代表每个工序选择对应的加工设备。

6.如权利要求5所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：依次选取工序层的工序oj,o为待排序工序；其次，根据分批编码层，确定该工序对应的子批数目snj,o以及各子批的具体批量；根据设备选择编码层来确定该工序对应加工任务的所在设备；然后，采用主动解码的策略，将工序oj,o对应的各个子批，在所选设备的空闲时段内依次进行插入判定，寻找对应设备的最早可用时间；寻找前序工序oj,(o-1)中能够满足批量约束的子批slj,(o-1),s’，得到其完工时间作为当前子批slj,o,s的最早开工时间，并与设备最早可用时间比较，取其中的较大值作为子批的开工时间；根据该子批的批量ssj,o,s以及单位加工时长计算该子批slj,o,s的完工时间；最后，判定选定工序oj,o对应的所有子批的完工时间中的最大值，作为该工序的完工时间，继而依次确定各工序的完工时间并最终得到优化目标cmax。

7.如权利要求4所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：学习操作算子有5种，分别为：操作算子1：选定种群中的最优个体sbest和待操作个体s，对三层编码进行pox交叉操作；操作算子2：对编码中的分批编码层进行变异操作；操作算子3：对编码中的工序编码层进行操作；操作算子4：对编码中的设备选择层进行操作；操作算子5：对待操作个体s的三层编码均进行操作。

8.如权利要求1所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法，其特征在于：在对种群中的质量靠前比例为eliterate的精英个体解转化为三维析取图及拓扑排序，并识别关键路径之后，执行变邻域操作；候选邻域结构包括3种，邻域结构1：对关键路径中节点在拓扑链表中执行拓扑k-insertion操作，将关键节点插入至另一可选设备的任务队列之中；邻域结构2：对关键块内的节点，在拓扑链表中寻找对应加工设备上的前序节点和后序节点，并对节点位置进行交换以实现块内移动操作；邻域结构3：对种群及其中个体进行随机重置更新操作。

9.一种基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度系统，其特征在于：所述系统包括存储器及处理器，所述存储器储存有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行权利要求1-8任一项所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-8任一项所述的基于拓扑邻域结构的柔性车间混排可变批调度方法。