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基于等待時間松弛的沖突消解方法及優(yōu)化調度方法與流程

文檔序號:12019028閱讀:來源:國知局
基于等待時間松弛的沖突消解方法及優(yōu)化調度方法與流程

技術特征:
1.基于等待時間松弛的沖突消解方法,其特征在于:給定各澆次的開澆時間向量,按如下步驟實現(xiàn):步驟100、初始化:將所有爐次在轉爐工序的開始時刻按時間升序排列,且設置各個爐次在緩沖工序的等待時間初始值均為0,得到開始時刻序列;步驟200、從上述開始時刻序列的末尾開始,以最后一個數據對應的爐次為當前爐次;步驟300、沿著開始時刻序列向前追溯,找到與當前爐次對應的緊前爐次的開始時刻;步驟400、判斷當前爐次與緊前爐次在轉爐工序是否發(fā)生設備沖突,若無沖突,則轉步驟600,否則計算設備沖突時間,并繼續(xù)下一步驟;步驟500、查看緊前爐次在轉爐工序后的緩沖工序已分配的等待時間,計算等待時間裕量,通過迭代松弛調整緊前爐次在這些緩沖工序的等待時間來消解設備沖突;步驟600、在開始時刻序列中以當前爐次開始時刻的前一個數據對應的爐次作為新的當前爐次,并判斷該數據是否是開始時刻序列中的第N(kl)+1個數據,若是,則結束循環(huán),并記錄各個爐次在等待工序的等待時間,否則轉步驟300;其中N(kl)為轉爐工序包含的設備數量。2.根據權利要求1所述的基于等待時間松弛的沖突消解方法,其特征在于:所述的步驟500具體包括:步驟501、計算在轉爐工序后第1個緩沖工序的第一等待時間裕量,若設備沖突時間小于等于該裕量值,則繼續(xù)下一步驟,否則轉步驟504;步驟502、重新設置緊前爐次在第1個緩沖工序的等待時間,通過此處的等待消解設備沖突;步驟503、將緊前爐次在轉爐工序和第1個緩沖工序之間工序的開始時刻提前,并轉步驟507;步驟504、計算在轉爐工序后第2個緩沖工序的第二等待時間裕量,若設備沖突時間小于等于第一等待時間裕量與第二等待時間裕量之和,則繼續(xù)下一步,否則記錄不能通過兩個緩沖工序的等待時間松弛而消解的設備沖突時長,結束;步驟505、重新設置緊前爐次在第1個和第2個緩沖工序的等待時間,通過兩個緩沖工序的等待消解設備沖突;步驟506、將緊前爐次在轉爐工序和第2個緩沖工序之間工序的開始時刻有區(qū)別地提前;步驟507、調整提前后的緊前爐次的開始時刻在開始時刻序列中的位置,以維持開始時刻序列的升序次序;步驟508、判斷緊前爐次的開始時刻在開始時刻序列中的位置是否變化,若是,則轉步驟300,否則轉步驟600。3.一種煉鋼連鑄生產工藝的優(yōu)化調度方法,其特征在于:它包括以下步驟:S1、建立優(yōu)化調度模型:s.t.x(i,j+1,K)=x(i,j,K)+tp(i,j,K),i∈Θ,j∈Φi,j=1,…,Ji-1;(2)x(i,j,k+1)≥x(i,j,k)+tp(i,j,k)+tt(i,j,k),i∈Θ,j∈Φi,k∈Ψ,k≤K-1;(3)其中,式中各標號的含義為:i為澆次編號,共有I個澆次,i=1,2,…,I;j為爐次編號,第i個澆次中包含的爐次數為Ji,即j=1,2,…,Ji;k為工序編號,共有K道工序,定義脫硫工序編號為k=1,連鑄工序編號為k=K;定義kl、kr和kc分別為轉爐、真空精煉和連鑄工序的編號;(i,j,k)為下標或變量的組合,用于唯一標識第i個澆次中的第j個爐次在第k道工序的處理操作;為下標或變量的組合,用于唯一標識與第i個澆次中的第j個爐次在第k道工序使用同一設備的緊前爐次的處理操作,它對應第個澆次中的第個爐次;對連鑄工序而言,x(i,j,k)為第i個澆次中的第j個爐次在工序k的開始時刻;為第i個澆次中的第j個爐次在工序k的緊前爐次的開始時刻;tw(i,j,k)為第i個澆次中的第j個爐次在工序k的等待時間,前面已經明確,只在真空和連鑄工序處理開始前設置等待時間,特別地,定義在真空精煉和連鑄工序的等待時間分別為tw(i,j,kr)和tw(i,j,kc);為爐次在第1個可等待工序的等待時間上限;為爐次在第2個可等待工序的等待時間上限;第1個可等待工序為真空精煉工序;第2個可等待工序為連鑄工序;tp(i,j,k)為第i個澆次中的第j個爐次在工序k的處理時間;tt(i,j,k)為第i個澆次中的第j個爐次在工序k和后工序之間的運輸時間;Θ為全部澆次的集合,滿足Θ={i|i∈[1,I]};Φi為第i個澆次中的爐次集合,滿足Φi={j|j∈[1,Ji]};Ψ為全部處理工序的集合,滿足Ψ={k|k∈[1,K]};為所有爐次在轉爐工序不能消解的沖突時長之和;在優(yōu)化調度模型中,式(1)為目標函數集,其中:f1表示所有爐次不能通過等待時間松弛而消解的轉爐工序設備沖突時長之和;f2表示完工時間,為最后一道工序的最晚完成時刻與第一道工序的最早開始時刻x(i,j,1)之差,最后一道工序的最晚完成時刻即開始時刻x(i,j,K)與處理時刻tp(i,j,K)之和;f3表示所有爐次在兩個緩沖工序的等待時間之和;式(2)~式(5)是煉鋼-連鑄生產調度計劃時必須滿足的約束,其中:式(2)表示連澆約束,x(i,j,K)和x(i,j+1,K)分別為第i個澆次中相鄰的兩個爐次在連鑄工序的開澆時刻,tp(i,j,K)為其中前一個爐次的澆注時間;式(3)表示同一爐次的相鄰工序之間,后一工序需在前一工序處理完畢才能開始,還需考慮相鄰工序間的運輸時間,x(i,j,k)和x(i,j,k+1)分別為爐次在相鄰工序的開始時刻;式(4)表示同一工序中使用同一設備的相鄰爐次,需等到緊前爐次處理完畢才能下一爐次,y(i,j,k)和分別為給這一對相鄰爐次分配的設備序號;式(5)表示需將爐次的每一個處理時間不為0的工序分配到相應工序的某臺設備上加工;式(6)~式(7)表示等待時間約束,每個爐次在兩個可等待工序環(huán)節(jié)的等待時間均不能超過對應的上限設定值;S2、求解各澆次的開澆時間向量:S201、采用自然數編碼方式,染色體由澆次的開澆時間向量構成;S202、將f1作為染色體適應度,同時計算每條染色體的f2和f3,染色體的構成如下:[x(1,1,K)x(2,1,K)…x(I,1,K)f3f2f1]在上面的染色體構成中,x(1,1,K)、x(2,1,K)和x(I,1,K)等分別為第1至I個澆次中第1個爐次在連鑄工序的開澆時刻,也即是澆次1至I的開澆時刻;S203、構造一個具有若干條染色體的初始種群,染色體的數量根據需要設定;S204、保存當前代種群中的最優(yōu)個體,若當前代種群中有使適應度為0的染色體,或者達到預先設置的最大進化代數,則終止計算;S205、進行選擇、交叉和變異操作,并轉步驟S204;S3、將S2獲得的開澆時間向量作為給定的各澆次的開澆時間向量,按照權利要求1或2所述的基于等待時間松弛的沖突消解方法消解沖突。
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