[发明专利]基于改进人工免疫算法的平行机成组调度方法及系统

权利要求书

1.一种基于改进人工免疫算法的平行机成组调度方法，其特征在于，包括：

S1、输入每个机器的容量和工件的加工时间，设定改进人工免疫算法参数，包括最大迭代次数t_max，全局最优解gbest，变异概率PR，抗体区间(pmin,pmax)，浓度限制CM，迭代次数t＝1；

S2、初始化种群；考虑共有poplong个抗体，第l个抗体的基因定义为l＝1,2,...,poplong,其中表示第l个抗体在第i维上的基因，表明第i组工件被分配至第个机器；

S3、计算种群中每个抗体的适应度值，更新全局最优解gbest；

S4、计算种群中的抗体浓度con；

S5、判断con≤CM*poplong是否成立，若成立，则计算每个抗体的选择概率其中fit_l表示第l个抗体的适应度值，即制造跨度，fit_l越小说明解越优；否则，计算每个抗体的概率为

S6、设定变量h＝1；

S7、从种群以概率pro_l选择第l个抗体X_l，判断rand＜PR是否成立，其中rand为[0,1]之间的随机数，若成立；则执行变异操作产生一个新的抗体作为新种群中的第h个个体；否则，执行交叉操作产生一个新的抗体作为新种群中的第h个个体；

S8、对第h个个体执行变邻域搜索操作，令h＝h+1，判断h≤poplong是否成立，若成立，执行步骤S7；否则，执行步骤S9；

S9、令t＝t+1；判断t≤t_max是否成立，若成立，返回步骤S3，否则，结束算法并输出全局最优解gbest，输出最优的组内组批和加工顺序，组分配和每个机器上的组加工顺序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中计算种群中每个抗体的适应度值，包括：

步骤S31：在每组内将所有工件按加工时间非减序进行排列,得到排序后的工件集合；

步骤S32：将前组成第一批，之后将剩余工件依次每c个工件组成一批，其中N_i表示第i组内的工件个数，c表示机器同时能加工的工件个数，表示不小于的最小整数；

步骤S33：按照抗体编码将各组工件分配至相应的机器；

步骤S34：对每个组计算

其中m_i表示第i组中批的个数，θ_b和θ_g分别表示批和组的装置时间，b表示工件的恶化率；

步骤S35：按照ρ[G_i]非增序在每个机器上组的加工对应的组；

步骤S36：返回C_max＝max_k∈m{C_k}，其中，C_k表示第k个机器的完工时间，算法结束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

步骤S41：令l＝1，con＝0；

步骤S42：判断是否成立，若成立，则令con＝con+1；

步骤S43：令l＝l+1，判断l≤poplong是否成立，若成立，则执行步骤S42；否则，结束计算过程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S7包括：

步骤S71：生成0到1之间的随机数rand，设定l＝1，sum＝0；

步骤S72：令sum＝sum+pro_l，判断sum＜rand是否成立，若成立，则执行步骤S74；否则，执行步骤S73；

步骤S73：令l＝l+1，返回步骤S72；

步骤S74：生成0到1之间的随机数rand1，判断rand1≤PR是否成立，若成立，随机选取抗体中的一个基因，以1到n之间的随机整数替代之，产生一个新的抗体，结束搜索；否则，随机选取抗体中的一个基因从种群中随机选取另一个抗体，用该抗体上第i位置以后的序列替代原抗体中第i位置以后的序列，产生一个新的抗体，结束搜索。