基于遗传算法的双阶段设施布置方法研究

摘要

设施布置问题的有效解决可以降低物料搬运成本、优化车间的工作环境，提高系统运行效率以及现场管理效率，从而提高订单履行率和产品质量、缩短订货提前期。 本文介绍了多种典型的设施布置问题，讨论了多种设施布置方法及其算法的特点，分析它们在解决设施布置问题时存在的优点和不足：并且针对这些不足，提出基于遗传算法的双阶段设施布置方法。首先采用分行布置策略把连续型设施布置问题转化为分行布置问题，建立混合整数规划模型；然后在双阶段布置方法的第一阶段，用基于遗传算法而设计的自动化布置工具FLPsolver对模型进行求解，得出多个布局方案；在第二阶段，采用多目标评价方法对上一阶段得出的布局方案进行评价，评价结果用于辅助决策者进行决策。 双阶段设施布置方法的系统性高，结合了从问题处理方式、转化、求解、优选等步骤。所采用的布置策略和数学模型具有很高的实际性，采用实际搬运距离来计算设施间的物料搬运距离，比直线距离、矩形距离等传统的计算方式更能准确且客观的表现设施问的物料搬运距离；而且遗传算法设计具有很高的针对性，按连续型设施布置问题的特点设计算法细节；在设施布置的第二阶段，采取多目标评价方法对布局进行优选排序，可以通过使用全面、细致的排序手段进一步消除算法的局部收敛特性，同时多目标的使用可以使问题的解更近实际。基于双阶段布置方法，使用布置工具FLPsolver对M企业的布局进行改善，取得了很好的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究范围

1.3研究内容和创新点

1.4技术路线与论文结构

第二章文献综述

2.1设施布置问题

2.2设施布置问题的数学模型与求解解法

2.3设施布置方法

2.4遗传算法概述

2.5布局设计的自动化

第三章设施布置问题的模型设计

3.1问题描述

3.2布置策略的选择

3.3数学模型的构建

第四章遗传算法设计

4.1算法设计思路与流程

4.2染色体编码

4.3染色体解码

4.4适应度评价

4.5种群初始化与遗传算子设计

第五章布局方案的多目标评价

5.1评价指标

5.2指标权重

5.3决策矩阵及其无量纲化

5.4布局方案排序

第六章程序设计

6.1开发方法选择

6.2 FLPsolver介绍

第七章基于FLPsolver的实证研究

7.1 M企业现状描述

7.2 M企业设施布置的实证分析

结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录实证研究迭代趋势图和布局图

致 谢