【摘要】：人類歷史己跨入21世紀,世界經(jīng)濟在近幾十年以飛快的速度發(fā)展,在創(chuàng)造繁榮物質(zhì)文明的同時,也使資源投入量驟增,生存環(huán)境遭受破壞,環(huán)境污染日趨嚴重,環(huán)境、資源、能源問題已成為全球共同關(guān)注的問題。本文以廢舊產(chǎn)品拆解為研究背景,研究了廢舊產(chǎn)品拆解序列優(yōu)化和拆解批量計劃過程中的若干優(yōu)化問題。研究成果及核心內(nèi)容主要有以下五個方面： (1)研究了完全拆解多目標拆解序列優(yōu)化問題。針對拆解序列優(yōu)化問題建立了多目標優(yōu)化數(shù)學模型,模型以最小拆解時間和最大拆解收益為優(yōu)化目標。應(yīng)用線性加權(quán)方法將多目標優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為單目標優(yōu)化問題,并提出了一種改進的分散搜索算法,算法采用保持優(yōu)先關(guān)系的交叉過程作為子集解的組合算子,通過局域搜索算子改進組合算子產(chǎn)生的新解。引用數(shù)值算例對模型和算法進行了驗證,結(jié)果表明模型及算法求解此類多目標拆解序列優(yōu)化問題有效。 (2)研究了選擇性拆解多目標拆解序列優(yōu)化問題。根據(jù)選擇性拆解的特點,建立了選擇性拆解序列優(yōu)化問題數(shù)學模型,同時考慮了以最小拆解時間和最大拆解收益為優(yōu)化目標,提出了一種改進的多目標分散搜索優(yōu)化算法。該算法針對多目標問題的特點建立了相應(yīng)的初始解集和參考解集,將保持優(yōu)先關(guān)系的交叉過程作為子集解的組合算子,利用改進的局域搜索策略進一步提高新解的質(zhì)量。利用外部存檔方法存放Pareto解集。最后,通過實例驗證了模型和算法在求解此類多目標拆解序列優(yōu)化問題的有效性。 (3)研究了在多資源約束情況下零部件選擇性拆解序列優(yōu)化問題。根據(jù)拆解對象特點構(gòu)建了產(chǎn)品拆解與／或圖模型,該模型描述了零部件之間的連接關(guān)系和優(yōu)先關(guān)系。根據(jù)選擇性拆解問題的特點,建立了選擇性拆解序列優(yōu)化問題數(shù)學模型,在單目標方面考慮了以最大拆解收益為優(yōu)化目標,在多目標方面考慮了以最大拆解收益和最小拆解時間為優(yōu)化目標。同時提出了一種分散搜索算法,設(shè)計了保持優(yōu)先關(guān)系的交叉組合算子和路徑重連組合算子,利用局域搜索策略進一步提高新解的質(zhì)量。通過實例驗證,實驗結(jié)果表明算法求解此類問題性能良好。 (4)研究了多資源約束下拆解時間順序依賴的選擇性拆解序列優(yōu)化問題。根據(jù)多資源約束下拆解時間順序依賴的選擇性拆解序列優(yōu)化問題的特點,建立了以最大拆解收益和最小拆解時間為優(yōu)化目標的多目標數(shù)學模型,提出了一種改進的多目標分散搜索優(yōu)化算法。該算法針對多目標問題的特點設(shè)計了多樣性初始解產(chǎn)生方法、保持優(yōu)先關(guān)系的交叉組合算子,參考集更新方法,利用改進的局域搜索策略進一步提高新解的質(zhì)量。利用外部存檔方法存放Pareto解集。最后,通過實例驗證了模型和算法在求解此類拆解序列優(yōu)化問題的有效性。 (5)研究了多資源約束拆解批量計劃問題。針對多資源約束批量拆解中選擇性拆解問題進行建模,建立選擇性批量拆解優(yōu)化模型,并采用CPLEX軟件優(yōu)化,以求得多資源約束條件下滿足外部需求的選擇性批量拆解優(yōu)化問題的優(yōu)化解,并通過多種實例驗證了模型的正確性和有效性。 總之,針對廢舊產(chǎn)品的拆解問題,建立了這些問題的數(shù)學模型。根據(jù)數(shù)學模型的特點,從求解算法的角度進行了研究,設(shè)計了不同的現(xiàn)代優(yōu)化算法對問題提供了有效的求解。通過大量的實驗分析了驗證模型和算法的有效性,為有效解決此類問題提供了重要的參考和指導。
【圖文】：

無向圖模型通常用(V，E)來表達，其中，F(xiàn)是節(jié)點集，代表構(gòu)成產(chǎn)品的零部件；五是無向邊集，代表零部件間的鄰接關(guān)系[8]。以圖2.1所示的活塞連桿結(jié)構(gòu)為例，可以構(gòu)建如下的無向圖，如圖2.2所示[5]。在無向圖方面，Zhang和Kuo等人通過分析裝配體的結(jié)構(gòu)得到裝配體的無向圖，即用無向圖來描述裝配體零部件之間的裝配關(guān)系和其它的裝配信息[9]。-9-

五是無向邊集，代表零部件間的鄰接關(guān)系[8]。以圖2.1所示的活塞連桿結(jié)構(gòu)為例，，可以構(gòu)建如下的無向圖，如圖2.2所示[5]。在無向圖方面，Zhang和Kuo等人通過分析裝配體的結(jié)構(gòu)得到裝配體的無向圖，即用無向圖來描述裝配體零部件之間的裝配關(guān)系和其它的裝配信息[9]。-9-
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X705

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2689768