زمان بندی تک ماشین با محدودیت دسترسی

چکیده امروزه مسایل زمان بندی در بسیاری از سیستم های تولیدی و خدماتی کاربرد وسیعی یافته اند. در اکثر مسایل زمان بندی فرض می شود ماشین در طول افق برنامه ریزی به طور پیوسته کار می کند. این فرض در بسیاری از محیط های تولیدی غیر واقعی است و ماشین معمولاً به دلیل عواملی نظیر عملیات نگهداری و تعمیر در بازه یا بازه هایی از زمان در دسترس نیست. در این تحقیق مسایل زمان بندی تک ماشین با محدودیت دسترسی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا یک طبقه بندی کلی از این مسایل ارایه شده و در چارچوب این طبقه بندی، ادبیات موضوع مسایل قطعی زمان بندی تک ماشین با یک و چند دوره ثابت عدم دسترسی مرور شده است. در ادامه مسأله زمان بندی تک ماشین با یک دوره ثابت عدم دسترسی و کارهای ازسرگرفتنی با هدف کمینه سازی تعداد کارهای دیرکرددار بررسی شده است. با اثبات چند قضیه، یک رویه ابتکاری برای حل این مسأله توسعه داده شده است. همچنین یک رویه شاخه و کران به همراه حدود بالا و پایین و اصول غلبه کارا ارایه شده است. نتایج محاسباتی برای 2400 مسأله نمونه نشان می دهد که رویه شاخه و کران فوق قادر به حل بهینه %4/97 از نمونه ها شده است، که این امر کارایی رویه ارایه شده را نشان می دهد. رویه ابتکاری ارایه شده نیز برای مسایل نمونه با ابعاد بزرگ مورد ارزیابی قرار گرفته و مشاهده شده است که این رویه عملکرد بسیار خوبی در حل این مسایل داشته است. همچنین بررسی ها نشان دهنده کارایی بیشتر روش های ارایه شده نسبت به سایر روش هاست. در بخش دیگر این تحقیق مسأله زمان بندی تک ماشین با یک دوره ثابت عدم دسترسی، کارهای ازسرگرفتنی با هدف کمینه سازی بیشینه زودکرد مطالعه شده است. از آنجایی که در ادبیات موضوع مطالعه ای بر روی این مسأله مشاهده نشده است، ابتدا پیچیدگی این مسأله بررسی شده و ثابت شده است که این مسأله np hard است. برای مسأله فوق یک رویکرد دقیق شاخه و کران ارایه شده است. با ارایه چند قضیه و لم، حد پایین و اصول غلبه موثری برای این رویه شاخه و کران توسعه داده شده است. یک الگوریتم ابتکاری با o(nlogn) ارایه شده که از این الگوریتم برای محاسبه حد بالا نیز استفاده شده است. نتایج محاسباتی برای 2400 مسأله نمونه نشان می-دهد رویه شاخه و کران قادر به حل بهینه %79/98 از مسایل شده است. در بخش بعدی مسأله زمان بندی تک ماشین با یک دوره ثابت عدم دسترسی، کارهای ازسرگرفتنی و تابع هدف دومعیاره بیشینه زودکرد و تعداد کارهای دیرکرددار بررسی شده است. مدل ریاضی مسأله فوق ارایه شده و پیچیدگی مسأله مورد بررسی قرار گرفته-است. سپس یک مجموعه حدود بالا و پایین برای هریک از معیارهای مسأله مطرح شده است. در ادامه یک رویه شاخه و کران، به همراه اصول غلبه و حدود بالا و پایین کارا ارایه شده و در آن از حدود بالا و پایین مربوط به هریک از معیارها استفاده شده است. به منظور ارزیابی رویه شاخه و کران، تعداد 1440 مسأله نمونه با استفاده از رویه فوق حل شده و نتایج آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. این نتایج نشان می دهد که رویه شاخه و کران قادر به حل بهینه %22/97 از مسایل نمونه شده است.