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

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450154
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 三宮 信夫 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026044)
• 研究分担者: 飯間 等 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (70273547)
• キーワード: 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 / 多目的

研究概要

1.多様性を保持する部分列挙選択則の性能解析
多様性を保持する部分列挙選択則が問題に含まれる各種パラメータの変化に対していかにロバストであるかを解析し,ジョブショップ問題に適用して評価した。
2.大規模問題における探索空間縮小法の提案
最適解の探索方向を広大な空間の有効な領域に強制するように,ヒューリスティック則より生成された先行順序制約を利用して探索空間を縮小する方法を提案し,大規模フローショップ問題に適用した。
3.複雑な制約条件を扱うモジュール型遺伝アルゴリズムの構成法
複雑な制約条件に対処するために,追加する制約条件を表す個体表現をモジュール化して遺伝アルゴリズムを構成する方法を提案し,作業者配置問題に適用して,その有効性を確認した。
4.種々の制約が付加したジョブショップ問題への適用
生産工程の中には,機械間に製品バッファが無かったり,待時間無しという厳しい制約条件が存在するので,通常のジョブショップエ程にこのような制約が加わった問題に遺伝アルゴリズムを適用して,その有効性を確認した。
5.多目的フローショップ問題への適用
1で提案した方法を,多様性という性質を生かして多目的フローショップ問題へ適用し,有効性を確認した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Zhao: "An Improvement of Genetic Algorithms by Search Space Reductions in Solving Large-scale Flowshop Problems"電気学会論文誌C. 121C巻6号. 1010-1015 (2001)
• [文献書誌] H.Iima: "Module Type Genetic Algorithm for Modified Scheduling Problems with Worker Allocation"Proc. of 2001 American Control Conference. 856-861 (2001)
• [文献書誌] C.A.Brizuela: "No-wait and Blocking Job-shops : Challenging Problems for GA's"Proc. of 2001 IEEE Intern. Conf. on Systems, Man and Cybernetics. 2349-2354 (2001)
• [文献書誌] Y.Zhao: "Application of the Partial Enumeration Selection Method in Genetic Algorithms to Solvingn a Multi-Objective Flowshop Problem"Proc. of 2001 IEEE Intern. Conf. on Systems, Man and Cybernetics. 2365-2370 (2001)
• [文献書誌] C.A.Brizuela: "Robustness and Diversity in Genetic Algorithms for a Complex Combinatoria1 0ptimization Problem"Intenational Journal of Systems Science. 32巻・9号. 1161-1168 (2001)
• [文献書誌] Y.Zhao: "A Genetic Algorithm to Obtain Dead-lock Free Schedules for No-buffer Jobshop Scheduling Problems"計測自動制御学会論文集. 32巻・10号. 999-1001 (2001)