【车间调度】基于鲸鱼优化算法WOA求解零空闲流水车间调度问题NIFSP附Matlab代码

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🔥 内容介绍

针对零空闲流水车间调度问题（NIFSP），本研究提出基于鲸鱼优化算法（WOA）的求解方法。通过分析 NIFSP 的问题特性与约束条件，结合 WOA 模拟座头鲸狩猎行为的优化机制，设计了适配的编码方式、适应度函数及算法流程。经多组仿真实验，并与遗传算法（GA）、粒子群优化算法（PSO）对比，结果表明 WOA 在求解 NIFSP 时，能更高效地获取更优解，有效缩短最大完工时间，在求解质量、收敛速度和稳定性上均表现出色，为 NIFSP 问题提供了新的有效解决途径。

关键词

鲸鱼优化算法；零空闲流水车间调度；最大完工时间；智能优化算法

一、引言

零空闲流水车间调度问题（NIFSP）是一类特殊且重要的车间调度问题 。在 NIFSP 中，要求工件在各加工阶段之间的传输过程不存在空闲时间，以避免因等待导致的生产效率降低和资源浪费，目标是确定工件的加工顺序，使得最大完工时间最小化，从而实现生产效率的最大化 。NIFSP 广泛存在于汽车零部件制造、电子芯片加工等对生产连续性要求较高的行业，其合理调度对于降低生产成本、提高企业竞争力具有关键作用。

传统求解 NIFSP 的方法，如分支定界法、分支切割法等，在处理大规模问题时，由于计算复杂度呈指数增长，难以在可接受时间内得到精确解 。而遗传算法、粒子群优化算法等智能优化算法虽在一定程度上缓解了计算压力，但在求解精度和效率上仍存在提升空间 。鲸鱼优化算法（WOA）是一种受座头鲸独特狩猎行为启发而提出的新型智能优化算法，具有结构简单、参数少、收敛速度快等优点 。将 WOA 应用于 NIFSP 问题求解，有望为该问题提供更高效、更优质的解决方案。

二、NIFSP 问题与 WOA 算法原理

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 李杰李艳武.变量块内部迭代算法求解零空闲流水车间问题[J].计算机应用研究, 2022, 39(12):3667-3672.

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