大規模複雑生産スケジュール問題に対する遺伝アルゴリズムの構成法

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450154
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 三宮 信夫 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯間 等 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (70273547)
• Keywords: スケジューリング / ジョブショップ工程 / フローショップ工程 / 遺伝アルゴリズム / 大規模システム / 生産システム / 多様性 / 分解法

Research Abstract

(1)多様性を保持する選択則の提案
遺伝アルゴリズムにおいて解集合の多様性と解の最適性にはトレードオフの関係があるが,最適性を損なわない範囲で多様性を保持する選択則を提案した。
(2)大規模スケジューリング問題の近似解法の提案
前年度にジョブショップ大規模スケジューリング問題を分割法で解く方法を提案したが,本年度にはフローショップ問題に対する分割法を提案した。また,分割法とは別にヒューリスティックスを利用して探索空間を減少する方法をフローショップ問題に対して提案した。
(3)制約条件を柔軟に扱うための遺伝アルゴリズムの構成法
制約条件が新たに付加される毎に,それに対応する染色体を個体表現に付加することにより,柔軟に制約条件を扱うことができる構成法を提案し,現実のジョブショップ工程のスケジュール問題に適用した。
(4)種々の制約が付加したジョブショップ問題への適用
現実の生産工程では,単なるジョブショップの問題はまれで,多くの場合製品投入に関する先行制約,各工程が異なる性能を有する並列機械で構成されているなどの複雑な制約が付加されている。そこで(1),(2)および(3)で述べた方法を用いて遺伝アルゴリズムを構成して,実際の金型加工組立工程の事例に適用して,有効性を確認した。

Research Products

• [Publications] C.A.Brizuela: "Controlling Selection Pressure and Diversity in GA's by Partial Enumeration"計測自動制御学会論文集. 36巻・4号. 367-369 (2000)
• [Publications] C.A.Brizuela: "A Better Encoding Scheme for the Partial Enumeration Selection Method in Genetic Algorithms"システム制御情報学会論文誌. 13巻・11号. 526-528 (2000)
• [Publications] Z.Yong : "A Decoding Procedure with Embedded Heuristic Rules in Genetic Algorithms and Its Application to Scheduling of a Metal Mold Assembly Process"計測自動制御学会論文集. 37巻・1号. 97-99 (2001)
• [Publications] 飯間等: "大規模フローショップスケジューリング問題に対する分割法を併用した遺伝アルゴリズムの適用"電気学会論文誌C. 121C巻・1号. 150-156 (2001)
• [Publications] C.A.Brizuela: "From the Classical Job Shop to a Real Problem : A Genetic Algorithm Approach"Proc.of 39th IEEE Conf.on Decision and Control. 4174-4180 (2000)
• [Publications] Z.Yong : "A Method for Solving Large-Scale Flowshop Problems by Reducing Search Space of Genetic Algorithms"Proc.of 2000 IEEE Intern.Conf.on Systems, Man and Cybernetics. 1776-1781 (2000)