基于 多Age n t的蚁群算 法在 车问.PDF

维普资讯 基于多Agent的蚁群算法在车问 动态调度中的应用研究* 陈文 王时龙 黄河 1．重庆大学 机械工程学院，重庆 400044；2．重庆大学软件学院，重庆 400044 摘要：文章提出了基于多代理的车间动态调度结构模型，并分析了此结构模型的工作原理。对应用蚁群算法如何实现车间 的具体调度进行了分析与实现，从而为制造系统中的动态调度提供了一种新方法。通过仿真，验证了此方法在车间动态调 度问题的求解中具有很好的可行性与有效性。 关键词：车间动态调度；多代理；蚁群算法；全局优化 中图分类号 ：F273 文献标识码 ：A 文章编号：1001—2265(2004}06—0056—03 Researchonantcolonyalgorithm formulti—agentbasedworkshopdynamicscheduling CHEN Wen WANG Shilong HUANGHe Abstract：Anovelmulti—agent—basedworkshopdynamicscheduling(WDS)modelispresentedandtheprincipleofthismodelis given．Thentherealizationofantconolyalgorithm forWDSandanew dynamicschedulingapproachareintroduced．Finally，the feasibilityandeffectivityofthismodelandalgorithm iscomfirmedbysimulation． Keywords：workshopdynamiccsheduling；multi—agent；antconolyalgorithm；globaloptimization 1 前言 生产调度是制造系统中最关键环节之一，但是车间级生产 调度及优化已被证明为完全 NP复杂问题，传统的制造系统多 数是采用集中式决策的方法，多年来广大研究者研究出了大量 简化算法，如离散寻优算法、启发式算法等，但都只能解决局部 问题，很难实现在全局控制下的最优化，而且某些规则算法只适 合于一种场合，很难保证其解的有效性_lJ。文献[1]中提出了运 用生物遗传算法来实现生产调度算法。文献[2]中提出了基于 现场总线的多Agent车间动态调度算法。针对上述问题，本文 提出了一种基于多Agent的车间动态调度模型，并运用蚁群算 法来构造车间动态调度算法。运用多Agent结构可以实现全局 协调作业，从而使生产系统在满足一定约束条件下，实现资源的 合理配置和有效利用 ，达到成本最低 的目标。通过这种方法不 仅可以有效解决 自动化生产系统中车间调度的具体寻优问题而 且可以实现全局动态调度及协同控制的目标。 2 基于多Agent的车间动态调度结构模型 图 1 基于多Agent的车间动态调度系统结构 不会因为系统的某个部分出错而导致整个系统的崩溃，有利于 实际的车间生产系统是一个动态生产环境，生产计划、加工 提高系统的稳定性，同时实现制造系统的分布式决策，使系统具 设备、调度目标等任何因素的变化都会引起生产调度的变化。 有很强的鲁棒性与可扩展性。 为了实现车间的协调运作，同时实现全局优化目标，从而更好地 本文构造的体系结构模型如图1所示，其基本的工作原理 完成车间调度任务，实现资源的合理配置，本文提出了基于多代 如下： 理的车间动态调度系统，并运用蚁群算法来构造车间的动态调 (1)首先数据采集代理起到实时生产监控的作用．采集生 度算法。Agent的原意是