求解RCPSP问题的迭代局部搜索算法研究

来源 :现代计算机:中旬刊 | 被引量 : 7次 | 上传用户:liangchen87
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资源约束项目调度问题(Resource-constrained Project Scheduling Problem, RCPSP)的主要任务是为调度项目的活动安排时间和资源,合理使用资源实现既定目标的最优化。近年来由于企业信息化的快速发展和项目管理的需要,该问题被越来越广泛地研究和应用,对该问题的进一步研究也具有很高的研究价值和应用前景。本文提出了一种应用于资源约束项目调度问题的迭代局部搜索算法(Iterated Local Search,ILS)。迭代局部搜索算法是一类简单而高效的元启发式算法,成功地应用于诸多组合优化问题。本文将ILS算法应用于RCPSP问题,通过对算法的进一步改进和优化,使其更适用于RCPSP问题。首先研究产生初始解的方法。本文通过实验比较了多种求解较优的启发式算法,最终选择最早开始时间(Earliest Start Time,EST)优先规则配合串行调度生成方案(Serial Schedule Generation Scheme,SSGS)的方式生成初始解。同时为了进一步优化局部搜索过程使其更适用于RCPSP问题,研究了插入和交换两种局部搜索方法的求解性能,设计了使用迭代交换的方式优化当前解的局部搜索过程。为克服局部搜索过程容易陷入局部最优的缺点,针对RCPSP问题,本文提出了一种扰动策略,通过动态扰动多个任务的方式防止过早陷入局部最优。为进一步提高搜索效率,本文分别研究了在局部搜索过程中使用关键链和关键路径信息的方法。通过以上改进策略,最终完成了应用于RCPSP问题的迭代局部搜索算法。本文的优化目标是最小化项目的完工时间。在标准数据集上的实验表明提出的算法是有效的。
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