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Learning and knowledge-guided evolutionary algorithm for the large-scale buffer allocation problem in production lines

delete2025-02-01
delete1
PRE
AI
S
Sixiao Gao
张
张璠 (Fan Zhang)
石
石硕 (Shuo Shi) *
DOI:10.1016/j.cie.2025.111002delete
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摘要

摘要

En 中文
大规模缓冲区分配问题(LBAP)在生产线中构成了一个重要的优化挑战,其核心在于对有限的临时存储区域进行高效分配。先前的研究主要采用动态规划、搜索算法和元启发式算法来解决LBAP。然而,这些方法在应用于大规模场景时往往具有问题特定性且效率低下。因此,迫切需要研究超越现有方法的创新算法。本文提出了一种新颖的学习和知识引导的进化算法,专门用于生产线中的LBAP。所提出的算法开发了一种自适应遗传算法和一种变邻域搜索算法,并融入了基于模拟退火的方法。采用在线Q学习算法动态选择上述两种算法中更有效的一种进行解更新,而基于模拟退火的策略则调控这些更新解的接受。此外,该算法动态调整交叉、变异和抖动率以适应邻域结构,并利用先前更新经验中获得的冲突知识来指导搜索过程,从而提升解的质量和计算效率。数值结果表明,所提出的算法在解决LBAP方面优于现有最先进的方法。此外,经验性的消融研究显示,知识引导方法通过排除低价值解来高效探索有前景的解区域,而学习引导方法通过选择最优策略有效生成改进解。该算法显著推动了大规模系统中的动态生产资源分配。
Keyword:
Buffer allocation
Large-scale
Evolutionary algorithm
Learning-guided
Knowledge-guided

期刊

Computers and Industrial Engineering 封面图
Computers and Industrial Engineering
IF:
6.5
论文数:
1.0W
被引数:
3.8W

机构

B
BYD Auto Ind Co Ltd
学者数:
27
论文数: 17
被引数: 3
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