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龙图腾网获悉华南农业大学申请的专利一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118068785B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410142719.2，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法是由吕盛坪;赵贺杰;宁韬涛;庄剑威;邹建民;梁泰然;黎焯辉;张凯彬;陈健宇设计研发完成，并于2024-01-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法。本发明方法步骤包括构建数学模型，确定数学模型的约束条件；基于强制同机作业约束设计编码、解码方式；设定调度解与鲸鱼个体位置向量之间的转换机制；对种群个体进行初始化生成获取初始种群；执行鲸鱼优化算法获取子代种群；将上一代种群与其新产生的子代种群合并优选出新种群；优选后的新种群满足设定的种群迭代次数的最大迭代次数后输出最优解集；对最优解集进行逼近理想解排序法的决策评价得到最优调度方案。本发明能够对强制同机作业条件下的低维多目标广义作业车间进行调度优化。

本发明授权一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进鲸鱼优化算法的广义作业车间调度方法，其特征在于，包括步骤如下： S1、构建带强制同机作业的低维多目标广义作业车间数学模型； S2、确定所构建的数学模型的约束条件； S3、基于强制同机作业约束设计工序和机器的相应编码、解码的方式； S4、设定调度解与鲸鱼个体位置向量之间的转换机制； S5、对种群个体进行初始化生成获取初始种群，对种群数量、个体更新的最大迭代次数、种群迭代的最大迭代次进行设置； S6、执行鲸鱼优化算法，进行鲸鱼个体位置更新策略获取子代种群； S7、将上一代种群与其新产生的子代种群合并，对合并后的种群进行非支配排序，利用参考点选择机制从合并后的种群中优选出同样种群数量的个体形成新种群； S8、判断优选后的新种群所对应的种群迭代次数，是否满足设定的种群迭代次数的最大迭代次数；若满足，则将个体优选后的新种群对应的工序编码以及机器编码进行解码后作为最优解集，然后执行步骤S9；否则，将个体优选后的新种群返回步骤S6； S9、对最优解集进行逼近理想解排序法的决策评价，获得一个最优调度方案； 所述数学模型根据最大完工时间、总能耗两个目标，并基于混合整数规划法构建； 设定数学模型中的数学符号包括：i,h表示工件序号，i,h∈{1,2,…,N}；j,g表示工序序号，j,g∈{1,2,…,Ni}；k表示机器序号，k∈{1,2,…,M}；N表示工件总数；M表示机器总数；Ni表示工件i的工序总数；I,H表示组合工序对应工件集序号；J,G表示组合工序对应工序集序号；U表示一个无穷大的实数；Oij表示工件i的第j道工序；OIJ表示组合工序，OIJ＝{Oij,Ohg,Opq,...,Oyz}；JSIJ表示组合工序OIJ对应工件集；OSIJ表示组合工序OIJ对应工序集；TIJk表示组合工序OIJ在机器k上的作业时间；Tijk表示工序Oij在机器k上的作业时间；T表示工件i的交付时间；MS表示机器k的开机时间；ME表示机器k的开机时间；P表示机器k的作业功率；表示机器k的空载功率；P表示车间固定功率；E表示工件单个工序的转移能耗；C表示工件i的完工时间；SIJ表示组合工序OIJ的开始作业时间；Sij表示工序Oij的开始作业时间；EIJ表示组合工序OIJ的结束作业时间；Eij表示工序Oij的结束作业时间；Ebusy表示机器作业时间总能耗；Eidle表示机器空载时间总能耗；Etran表示工件的转移总能耗；Einnate表示车间固有能耗；XIJk表示组合工序OIJ在机器k上作业为1，反之为0；Xijk表示工序Oij在机器k上作业为1，反之为0；YIJHG表示工序OIJ先于OHG作业时为1，反之为0；Zij-1k表示工序Oij的紧前工序Oij-1在机器k上作业为1，反之为0； 所述基于混合整数规划法构建的数学模型的步骤包括： S11、构建表示最小化的最大完工时间Cmax的目标函数f如下式所示： ＝Cmax＝{maxC},i∈{1,2,…,N}； S12、构建表示最小化的总能耗TE的目标函数f2，由于总能耗TE主要由机器作业时间总能耗Ebusy、机器空载时间总能耗Eidle、工件的转移总能耗Etran和车间固有能耗Einnate四部分组成，最小化的总能耗TE的目标函数f2如下式所示： f2＝TE＝minEbusy+Eidle+Etran+Einnate， Ebusy为所有机器对工件进行作业所消耗的总能耗，其计算如下式所示： Eidle为所有机器待机状态即空载运行的总能耗，其计算如下式所示： Etran为工件的转移总能耗，其计算如下式所示： Einnate为车间固有能耗，其计算如下式所示： Einnate＝PgCmax； 所述数学模型的约束条件如下列公式所示： 其中，式1确保工序作业过程不中断，式2确保任意工件完工时间都不超过最大完工时间，式3确保当前工序开始作业时间不小于该工序的紧前工序的结束作业时间，式4确保任意工序的开始作业时间都不大于其结束作业时间，式5确保任意工序在机器上只作业一次，式6确保任意工序的开始作业时间非负、作业和结束作业时间大于0，式7确保一台机器在同一时刻只能有一道工序在作业。

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