2005 Fiscal Year Annual Research Report

解の類似度を考慮した生産再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの開発

Research Project

Project/Area Number	15760292
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	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 / 遺伝アルゴリズム / 多目的最適化 / 並列機械 / フレキシブルジョブショップ / 分散遺伝アルゴリズム
Research Abstract	まず、並列機械工程において、納期遅れ和とスケジュール変更量を最小化する二目的再スケジューリング問題に対する遺伝アルゴリズムの個体表現法を考察した。並列機械問題では、各製品を処理する機械と各機械上の処理順序を決定する必要がある。したがって、通常の並列機械問題に対する遺伝アルゴリズムの個体表現法には、(1)処理順序を遺伝子列で与えて処理機械をヒューリスティックに定める方法、(2)処理機械を遺伝子列で与えて処理順序をヒューリスティックに定める方法、(3)処理順序と処理機械の両方を遺伝子列で与える方法の3種類が考えられる。そこで、通常の問題に(1)あるいは(2)を用いた後の再スケジューリング問題に適切な個体表現法を調査した結果、(1)の場合には(1)が、(2)の場合には(1),(3)が良いことを確認した。次に、これまで対象としてきたジョブショップ工程と並列機械工程が組み合わされたフレキシブルジョブショップ工程に対する遺伝アルゴリズムの構成法を提案した。基本的なアルゴリズムの構成は従来有効とされているものを用い、そのアルゴリズムに本研究で提案した個体表現法および選択則を導入して全体のアルゴリズムを完成させた。また、より良いパレート解集合を得るために、複数の個体群を用いた分散遺伝アルゴリズムを提案した。特に、多様なパレート解集合を発見するために、他の部分個体群が発見したパレート解との変更量を計算し、その変更量が大きい解を選択することで他の部分個体群と異なる領域で解を探索させる選択則を提案し、計算例によりその有効性を確認した。最後に、スケジューリングソフトウェアの試作に着手し、その入出力部分の設計を検討した。