理论教育 问题描述和模型构建

问题描述和模型构建

时间:2023-06-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:本章研究的调度问题可描述为:n个独立的工件在单台机器上零时刻均可用,机器在每一时刻最多只能加工一个工件。为了构建加工时间可控的单机调度问题数学模型,本章所使用的符号与决策变量如下。相比其他类型的车间调度问题,该调度问题虽然很简单,但却是一个NP难问题[1]。因此,该问题仍然具有探索和研究的意义。

问题描述和模型构建

本章研究的调度问题可描述为:n个独立的工件在单台机器上零时刻均可用,机器在每一时刻最多只能加工一个工件。一旦工件开始被加工,加工操作不许中断。每个工件均有一个正常的离散加工时间,工件的加工时间可通过分配额外的可用资源而被压缩,但会产生额外的压缩成本。在正常加工时间下,工件加工不会产生额外的附加成本。

为了构建加工时间可控的单机调度问题数学模型,本章所使用的符号与决策变量如下。

1.符号

n:工件总数。

j,k:工件索引号。

Jj:工件j。

J[i]:序列中第i个位置上的工件。

π:工件的加工排序,即

pj:工件j的正常加工时间。

:工件j的最小允许加工时间。

mj:工件j的最大允许压缩量

:工件j的实际加工时间。(www.daowen.com)

cj:工件j的单位压缩成本。

dj:工件j的交货期

Tj:工件j的延迟时间。

Sj:工件j的开始时间。

M:一个无穷大正数。

2.决策变量

xj:工件j的加工时间压缩量(离散变量)。

本章研究的问题是传统单机调度问题的一个扩展形式,它可被定义成一个多目标数学模型,该数学模型表示如下:

约束条件:

公式(3-1)和公式(3-2)共同定义了该问题的目标是最小化总延迟时间和总压缩成本;公式(3-3)和公式(3-4)确定了工件之间的优先级关系,并定义了一个工件在任何时刻都可被加工;公式(3-5)确保了工件序列中每一个工件延迟时间的约束条件;公式(3-6)限制了所有工件的加工时间压缩量;公式(3-7)限制了变量的非负性。相比其他类型的车间调度问题,该调度问题虽然很简单,但却是一个NP难问题[1]。因此,该问题仍然具有探索和研究的意义。

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