1.铁路货车并行检修线设置方法,包括以下步骤:
(1)获取检修线的设计信息;
(2)对所述检修线作初步设计:包括两条并行流水线,其中一条负责拆卸任务,另一条负责装配任务,两条线之间通过轨道相连;
(3)构建拆卸-装配并行检修线平衡问题的多目标数学模型,包括将工作站数最小化的第一模型、将工作站空闲指标最小化的第二模型以及将修所需的资源数量最小化检的第三模型;
(4)采用智能算法,求解可行方案。
2.如权利要求1所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:所述设计信息包括:检修任务信息和检修资源信息。
3.如权利要求2所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:所述检修任务信息包括检修产品数量和规格、检修产品的拆卸任务优先关系和装配任务优先关系;所述检修资源信息包括检修设备、搬运吊具、检修工具。
4.如权利要求1所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:步骤(3)中,第一模型:第二模型:
第三模型:
其中,K为工作站个数;k为工作站编号,k∈{1,2,…,K};Zk为0-1二进制变量,若工作站k开启,则Zk=1,否则Zk=0;TTk为工作站k的作业时间;C为工作站k的节拍时间;R为资源种类数量;r为资源种类编号,r∈{1,2,…,R};Mrk为0-1二进制变量,若资源种类r被分配至工作站k中,则Mrk=1,否则Mrk=0。
5.如权利要求4所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:步骤(3)在以下假设条件下进行:(1)拆卸线上有足够的待检修产品供应,同时装配线上也有足够检修完毕的零部件供给;
(2)忽略检修人员作业的不确定性,也即拆卸与装配任务操作时间确定且已知;
(3)一个并行工作站分配一个检修人员,检修人员都是多技能工,能够胜任检修线上任何操作任务;
(4)忽略检修人员在两条并行流水线之间的走动时间。
6.如权利要求4所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:步骤(3)在以下约束条件下进行:(1)装配任务的分配须满足装配任务之间的优先顺序关系;
(2)拆卸任务的分配须满足拆卸任务之间的优先顺序关系;
(3)每项装配任务是不可分的,各项装配任务只允许被分配到一个工作站中;
(4)每项拆卸任务是不可分的,各项拆卸任务只允许被分配到一个工作站中;
(5)工作站作业时间为分配至该工作站中的装配作业时间和拆卸作业时间之和,且各工作站作业时间之和不允许超过检修线的预定节拍时间;
(6)分配至某工作站k的装配任务数不大于装配任务总数;
(7)分配至某工作站k的拆卸任务数不大于拆卸任务总数;
(8)工作站按顺序开启,不存在未分配任务的空工作站;
(9)若使用资源种类r的装配任务i被分配至工作站k中,则相应地该工作站k必须配备相应的资源r;
(10)若使用资源种类r的拆卸任务j被分配至工作站k中,则相应地该工作站k也必须配备相应的资源r。
7.如权利要求1所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:所述智能算法为改进的候鸟算法。
8.如权利要求7所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:求解过程包括以下步骤:(1)初始化算法参数:种群数量N,算法迭代次数Iter,巡回次数m,种群个体邻域解数量k,个体共享邻域解数量x,局部最优计次lim,局部最优计次上限lim_up;
(2)生成初始种群Pop,计算种群个体的目标函数值并筛选Pareto较优解;
(3)设迭代计次iter=1,进入算法迭代;
(4)设巡回计次m_count=1;
(5)领飞鸟个体进行邻域搜索操作,自体更新之后将剩余的x个最优邻域解共享给V形队列左右两边的第一个跟飞鸟个体;
(6)跟飞鸟个体进行邻域搜索操作生成k-x个邻域解,同样地,跟飞鸟个体完成自体更新之后将其剩余的x个最优邻域解共享给其紧接着的跟飞鸟个体;
(7)当种群V形队列左右两边的最后一个跟飞鸟个体完成自我更新之后,完成一次巡回,计算种群个体的目标函数值并更新Pareto较优解集;
(8)通过计算Hypervolume指标值比较当前Pareto较优解集与更新之前的Pareto较优解集,若Hypervolume指标值保持不变,则计一次局部最优计次,即lim=lim+1,否则lim=
0;
(9)若局部最优计次lim超过计次上限lim_up,则将种群个体进行重置;
(10)若巡回计次m_count>m,领飞鸟个体将进入V形左右两边任一队列的末端成为跟飞鸟,而对应队列的第一个跟飞鸟将代替成为领飞鸟,该队列其余的跟飞鸟依次前进一个位置,进入步骤(11),否则m_count=m_count+1,返回步骤(5);
(11)若迭代计次iter<=Iter,iter=iter+1,返回步骤(4),否则进入步骤(12);
(12)算法终止。
9.如权利要求8所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:步骤(2)中初始种群由随机生成法与位置权重启发式方法相结合的方法产生。
10.如权利要求8所述的铁路货车并行检修线设置方法,其特征在在于:步骤(5)中所述邻域搜索操作为基于最优嵌入机制的邻域搜索操作。