Development of makespan minimization techniques involving scheduling patterns for a job shop
开发完工时间最小化技术,涉及作业车间的调度模式
基本信息
- 批准号:13680522
- 负责人:
- 金额:$ 0.32万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This study deals with makespan minimization of a job shop. The makespan is the length of a schedule and its minimization is known as a hard optimization problem. In this study we have tried to generate a minimum makespan schedule by assigning operations from time zero toward the end of the planning horizon. However the minimization of makespan using this method is not so easy as it is often difficult to estimate the effect of assigning one candidate operation among conflicting operations on the makespan with enough accuracy, especially in earlier decision stages. To alleviate this difficulty we focus on the human scheduler's judgments. A person having extensive knowledge of scheduling theory and having experience in scheduling decisions can often find a better schedule by modifying an initial schedule with the aid of an interactive scheduling support system. In this study we first extracted typical rescheduling patterns of a graduate student experimentally, then constructed a procedure based on these patterns, and combined it with the active schedule generation algorithm of Giffler and Thompson. Numerical experiments showed favorable results of the proposed approach. To enhance the proposed approach, the Lagrangean relaxation technique was also investigated as a guide of selecting the most promising operation. This approach often showed better results than the lower-bound-based selection. Our underlying optimization mechanism is a depth-first branch and bound method, and this method often consumes a long computation time. By collecting the reasons of unsuccessful conditions from all immediate child nodes, it may be possible to go to a parent node two or more levels above without losing optimality of the search. Although managing the search history requires additional computations, this search method realized an effective search in some problem instances.
本文研究了作业车间的最大完工时间最小化问题。最大时间跨度是一个计划的长度,它的最小化被称为一个难优化问题。在本研究中,我们试图通过分配从时间0到计划范围结束的操作来生成最小完工时间计划。然而,使用这种方法最小化makespan并不容易,因为通常很难准确地估计在冲突操作中分配一个候选操作对makespan的影响,特别是在早期决策阶段。为了减轻这种困难,我们将重点放在人类调度程序的判断上。一个具有丰富的调度理论知识和调度决策经验的人通常可以在交互式调度支持系统的帮助下通过修改初始调度来找到更好的调度。本文首先通过实验提取了一名研究生的典型重调度模式,在此基础上构建了一个程序,并将其与Giffler和Thompson的主动调度生成算法相结合。数值实验表明了该方法的良好效果。为了加强所提出的方法,还研究了拉格朗日松弛技术作为选择最有前途的操作的指导。这种方法通常比基于下限的选择显示更好的结果。我们的底层优化机制是一种深度优先的分支定界方法,这种方法通常会消耗很长的计算时间。通过从所有直接子节点收集不成功条件的原因,可以在不失去搜索最优性的情况下转到比它高两层或更多层的父节点。虽然管理搜索历史需要额外的计算,但该搜索方法在某些问题实例中实现了有效的搜索。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
森川克己: "ジョブショップのメイクスパン最小なアクティブスケジュールの生成手続きに関する研究"日本経営工学会平成13年度秋季研究大会予稿集. 146-147 (2001)
Katsumi Morikawa:“针对作业车间以最小完工时间生成活动计划的程序的研究”日本工业工程师学会 2001 年秋季研究会议记录 146-147 (2001)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Katsumi Morikawa: "A heuristic makespan minimization method for job shop scheduling problem using Lagrangean relaxation"Proceedings of 2002 Japan-USA Symposium on Flexible Automation. 2. 975-978 (2002)
Katsumi Morikawa:“使用拉格朗日松弛的作业车间调度问题的启发式完工最小化方法”2002 年日本-美国灵活自动化研讨会论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Katsumi Morikawa: "Finding a minimum makespan schedule for the job-shop problem by branch and bound using the Lagrangean relaxation technique"Journal of Japan Industrial Management Association. Vol.53. 466-473 (2003)
Katsumi Morikawa:“使用拉格朗日松弛技术通过分支和界限找到作业车间问题的最小完工进度”日本工业管理协会杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
森川克己: "人間スケジューラの初期スケジュール変更手続きに関する研究"日本経営工学会平成14年度春季大会予稿集. 62-63 (2002)
Katsumi Morikawa:“人类调度员初始调度更改程序的研究”日本工业工程师学会 2002 年春季会议记录 62-63 (2002)。
- DOI:
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