[发明专利]考虑订单插单的高端装备研制过程多项目重调度方法及系统

权利要求书

1.考虑订单插单的高端装备研制过程多项目重调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取多项目订单数据，所述多项目订单数据包括原计划订单数据和插单订单数据，所述插单订单数据至少包括：插单订单的交货日期、插单客户的等级；基于多项目订单数据初始化禁忌搜索算法的输入参数；设定禁忌搜索算法的执行参数；

S2、将所有工作按基础时间非递增进行排序，得到一个经过排序后的工作集合，根据工作集合，找出各个工作的紧前工作集合Prev(j)和紧后工作集合Next(j)；其中j表示工作；

S3、基于所述输入参数和所述执行参数生成初始解，将初始解作为当前解X_s和当前全局最优解X_best；

S4、基于所述紧前工作集合Prev(j)和所述紧后工作集合Next(j)对当前解X_s的进行解码，基于解码后的当前解X_s和预设的规则库产生邻域解集N(X_s)，计算邻域解集内个体的适应度值，选出候选解集List(X_s)，所述预设的规则库根据插单订单的交货日期设置；

S5、选出List(X_s)中适应度值最小的个体作为的最优个体Y；

S6、判断最优个体Y的适应度值是否小于全局最优解X_best，若小于X_best，则将Y赋值给X_best，更新当前解X_s，将Y赋值给X_s，更新禁忌表TBList，否则执行步骤S7；

S7、判断步骤S5获得的最优个体Y是否在禁忌表TBList中，若是把List(X_s)中的个体Y移出该集合，更新候选解集List(X_s)，并返回步骤S6；否则根据当前解X_s更新禁忌表TSList；

S8、更新当前解，则把Y赋值给X_s；

S9、将I+1赋值给I，判断I≤I_max是否成立，若成立则返回步骤S4；否则算法执行结束，输出最优解X_best，根据最优解X_best得到最优调度方案；

所述步骤S1中的输入参数包括：

工作数量N+M、资源数量K、完成工作j需要的基本时间T_j、资源k完成工作j需要时间t_jk、各个资源的能力值c_k、原计划的交货日期的最早值dt_E、最晚值dt_L、插单订单的交货日期dt_V、工作的位置序号Pos_j、分配给工作的资源序号Res_j和插单客户的等级变量α；

所述步骤S3具体为：

S301、定义变量j＝1；

S302、判断α与α_H、α_G、α_L的关系，若α＝α_H，则执行S303；若α＝α_G，则执行S307；若α＝α_L，则执行S310；其中：α表示插单客户的等级，α_H表示高水平客户、α_G表示一般水平客户、α_L表示低水平客户；

S303、找出工作j可用的资源集合R(T_j)，R(T_j)＝{R_j1，...，R_jb，...，R_jB}，其中B为工作j可用的资源数量，判断j是否为插单订单工作，若是执行S304，否则执行S305；

S304、随机产生1个在[0，|B/3|]范围内的随机数，记为rand，把R_rand赋值给Res_j，把j赋值给Pos_j，其中|B/3|为大于|B/3|小于(|B/3|+1)的整数；

S305、随机产生1个在[0，B-1]范围内的随机数，记为rand，把R_rand赋值给Res_j，把j赋值给Pos_j；

S306、x_j＝{Res_j，Pos_j}，Res_j表示工作j使用的资源，Pos_j表示工作j在工作集合中所处的位置，执行S314；

S307、找出工作j可用的资源集合R(T_j)，R(T_j)＝{R_j1，...，R_jb，...，R_jB}，其中B为工作j可用的资源数量；

S308、随机产生1个在[0，B-1]范围内的随机数，记为rand，把R_rand赋值给Res_j，把j赋值给Pos_j；

S309、x_j＝{Res_j，Pos_j}，Res_j表示工作j使用的资源，Pos_j表示工作j在工作集合中所处的位置；执行S314；

S310、找出工作j可用的资源集合R(T_j)，R(T_j)＝{R_j1，...，R_jb，...，R_jB}，其中B为工作j可用的资源数量；判断j是否为插单订单工作，若是执行S311，否则执行S312；

S311、随机产生1个在[|2*B/3|，B-1]范围内的随机数，记为rand，把R_rand赋值给Res_j，把j赋值给Pos_j，其中|2*B/3|为大于|2*B/3|小于(|2*B/3|+1)的整数；

S312、随机产生1个在[0，|2*B/3|]范围内的随机数，记为rand，把R_rand赋值给Res_j，把j赋值给Pos_j，其中|2*B/3|为大于|2*B/3|小于(|2*B/3|+1)的整数；

S313、x_j＝{Res_j，Pos_j}，Res_j表示工作j使用的资源，Pos_j表示工作j在工作集合中所处的位置；执行S314；

S314、把j+1赋值给j，判断j≤N+M是否成立，若不成立，则返回S302；否则，以X＝{x₁，...，x_j，...，x_N+M}作为初始解，将初始解作为当前解X_s和当前全局最优解X_best；

所述步骤S4具体为：

S401、根据串行调度机制对当前解X_s正向进行解码，解码的过程中得到各个工作的开始时间BT_j和工作的结束时间ET_j，并标记有资源冲突的工作；

S402、根据串行调度机制对当前解X_s反向进行解码，解码的过程中会得到各个工作的最迟开始时间rBT_j和工作的最迟结束时间rET_j；

S404、根据正向解码和反向解码得出的四个时间计算出该工作的总时差、关键工作，根据标记的资源冲突工作可以得到各资源的冲突工作集合

S405、由初始解X_s根据预设的规则库和插单客户的等级获得由W个个体组成的产生邻域解集，记为N(X_s)＝{X₁，...，X_j，...，X_W}，其中X_j表示邻域解中的第j个个体；

S406、在候选解集中考虑Q个个体，候选解集记为List(X_s)，在N(X_s)中选出质量较好的Q个不同个体，并把选出的个体赋值给List(X_s)；

所述步骤S405具体包括：

S405a、当α＝α_H时，若L_F＜L_min，执行调度规则1，然后执行步骤S405d；若L_F＞L_max，执行调度规则3，然后执行步骤S405d；若L_min＜L_F＜L_max，执行调度规则2，然后执行步骤S405d；其中：L_F表示插单订单的拖延时间；L_min为原订单的最小拖延时间，拖延时间＝完工时间-交货时间，L_max为原订单的最大拖延时间；

S405b、当α＝α_G时，若L_F＜L_min，执行调度规则2，然后执行步骤S405d；若L_F＞L_max，执行调度规则4，然后执行步骤S405d：若L_min＜L_F＜L_max，执行调度规则3，然后执行步骤S405d；

S405c、当α＝α_L时，若L_F＜L_min，执行调度规则3，然后执行步骤S405d；若L_F＞L_max，执行调度规则5，然后执行步骤S405d；若L_min＜L_F＜L_max，执行调度规则4，然后执行步骤S405d；

S405d、把j+1赋值给j，判断j≤N+M是否成立，若成立则返回步骤S405a，否则执行步骤S405e；

S405e、随机产生2个在[0，H-1]范围内的随机数，分别记为i₁和i₂，i₁和i₂不相同，j_k1和j_k2分别为R_c(R_k)对应位置的工作，H为使用冲突资源R_k时产生的冲突工作数量；

S405f、当α＝α_H时，若j_k1和j_k2均为原工作或均为插单订单工作，将两个工作中大的Pos值赋给总时差小的工作，否则将两个工作Pos值大的赋给插单订单工作；当α＝α_L时，若j_k1和j_k2均为原工作或均为插单订单工作，将两个工作中大的Pos值赋给总时差小的工作，否则将两个工作Pos值大的赋给原工作；当α＝α_G时，将两个工作中大的Pos值赋给总时差小的工作；

S405g、把k+1赋值给k，判断k≤K是否成立，若成立则返回步骤S405e，否则执行步骤S405h；K为冲突源的个数；

S405h、把l+1赋值给l，判断l≤W是否成立，若成立则返回步骤S405a；否则执行步骤S406；

所述调度规则1为：

第1步：根据原始调度序列，得到资源的冲突任务集合关键任务集合以及计算每个任务的总时差；

第2步：插单订单任务的资源在范围随机生成，L_MAX的项目的任务的资源在范围内随机生成，其他任务的资源在范围内生成；其中，为工作j可使用的资源集合的数目；

第3步：任意从资源的任务冲突集合内选取两个任务，根据任务所属的订单的等级交换pos值，等级较高的任务得到较大的pos值，若任务等级相同，则按照任务的总时差排序，总时差较小的任务得到较大的pos值；

所述调度规则2为：

第1步：根据原始调度序列，得到资源的冲突任务集合关键任务集合以及计算每个任务的总时差；

第2步：所有任务的资源在范围内随机生成；

第3步：任意从资源的任务冲突集合内选取两个任务，根据任务所属的订单的等级交换pos值，等级较高的任务得到较大的pos值，若任务等级相同，则按照任务的总时差排序，总时差较小的任务得到较大的pos值；

所述调度规则3为：

第1步：根据原始调度序列，得到资源的冲突任务集合关键任务集合以及计算每个任务的总时差；

第2步：插单订单任务的资源在范围随机生成，L_MAX的项目的任务的资源在范围内随机生成，其他任务的资源在范围内生成；其中，和对和向上取整；

第3步：任意从资源的任务冲突集合内选取两个任务，根据任务所属的订单的等级交换pos值，等级较高的任务得到较大的pos值，若任务等级相同，则按照任务的总时差排序，总时差较小的任务得到较大的pos值；

所述调度规则4为：

第1步：根据原始调度序列，得到资源的冲突任务集合关键任务集合以及计算每个任务的总时差；

第2步：L_MIN的项目的任务的资源在范围随机生成，L_MAX的项目的任务的资源在范围内随机生成，其他任务的资源在范围内生成；其中，和对和向上取整；

第3步：任意从资源的任务冲突集合内选取两个任务，根据任务所属的订单的等级交换pos值，等级较高的任务得到较大的pos值，若任务等级相同，则按照任务的总时差排序，总时差较小的任务得到较大的pos值；

所述调度规则5为：

第1步：根据原始调度序列，得到资源的冲突任务集合关键任务集合以及计算每个任务的总时差；

第2步：L_MIN的项目的任务的资源在范围随机生成，新订单的任务的资源在范围内随机生成，其他任务的资源在范围内生成；其中，和对和向上取整；

第3步：任意从资源的任务冲突集合内选取两个任务，根据任务所属的订单的等级交换pos值，等级较高的任务得到较大的pos值，若任务等级相同，则按照任务的总时差排序，总时差较小的任务得到较大的pos值；

所述步骤S406具体包括：

S406a、定义变量p＝1；

S406b、阶段p存在一个不完全计划集合S_p和一个满足紧前关系约束的可行工作集合D_p；

S406c、找出满足紧前关系约束的可行工作集合D_p；

S406d、选出D_p中pos值最大的一个工作j，找出工作j的紧前工作集合为Prev(j)，紧后工作集合为Next(j)；

S406e、工作j的开始时间为BT_j，结束时间为ET_j，其中BT_j＝max{max{Prev(ET_j)}，UT_k}，ET_j＝BT_j+t_jk，t_jk＝T_j/c_k，max{Prev(ET_j)}为该工作所有紧前工作的完成时间ET_j的最大值，UT_k为该工作资源可用时间的最早可行时间，T_j为完成该工作的基础时间，c_k为资源k的能力值；

S406f、将该工作移除D_p，加入到S_p中；

S406g、把p+1赋值给p，若p≤N+M成立，执行步骤S406b；否则执行步骤S406h；

S406h、当p＝N+M时，得到各个工作的完成时间集合ET，ET＝{ET₁，...，ET_N+M}，选出其中最大的元素，并把该元素赋值给T_max，即T_max＝max ET，得到各个插单订单工作的完成时间选出其中最大的元素，并把该元素赋值给T_2max，即T_2max＝maxET₂；

S406i、定义变量f，f＝T_max+max{0，T_2max-T₂}，其中T₂表示插单订单的交货时间，把f作为个体的适应度值。