[发明专利]一种基于最小能耗的砖厂摆渡车的调度优化的建立方法

说明书

本发明涉及一种基于最小能耗的砖厂摆渡车的调度优化的建立方法，包括以下步骤：1)建立砖厂转运系统的拓扑结构图，基于现场布置图分析摆渡车运行情况；2)根据实际工况，针对同一轨道的双摆渡车的调度，建立双摆渡车运行及任务分配约束条件；3)以能耗最低为优化目标函数，规划摆渡车的任务执行顺序；4)分析遗传算法中变异概率p_m和交叉概率p_c的计算公式；5)根据变异概率p_m和交叉概率p_c的计算，建立改进的自适应p_m和p_c遗传算法。本发明提供了一种以能耗最低为目标的砖厂双摆渡车调度优化的方法，并且建立了一种可解决该混合整数非线性数学规划问题的改进遗传算法，有利于整个砖瓦制品生产线自动化的实现以及效率的提高。

技术领域

本发明涉及智能算法领域，特别涉及一种基于最小能耗的砖厂摆渡车的调度优化方法。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，大量的基础建设如火如荼，曾经技术落后的制造业也逐步迈向自动化、信息化发展。目前，国内的很多砖瓦制品生产线已经引进了自动配煤、配水，自动布坯码垛、隧道窑温度控制等技术，能够大大提高生产效率。但是砖瓦制品生产线的转运控制全自动化实现却仍处在较低水准，部分企业还采用手动操作，造成了生产效率低下。砖瓦生产线中需要多条并行的轨道来实现砖坯的干燥、焙烧等且窑车的转运需要通过摆渡车来实现，所以对窑车在转运时的流程优化及对摆渡车的调度就显得尤为重要，一旦运行不畅就会极大地影响整个转运系统的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于最小能耗的砖厂摆渡车的调度优化算法，用于在砖瓦制品转运系统中优化摆渡车的调度问题。

第一方面，本发明提供的一种基于最小能耗的砖厂摆渡车的调度优化算法，是通过以下技术方案实现的：

方法包括以下步骤：

步骤S1：建立砖厂转运系统的拓扑结构图，基于现场布置图分析摆渡车运行情况，通过对砖瓦制品生产工艺流程的分析，得到砖厂转运系统的拓扑结构；

步骤S2：根据实际工况，针对同一轨道的双摆渡车的调度，建立模型并确定双摆渡车运行及任务分配约束条件；

步骤S3：以能耗最低为优化目标函数，规划摆渡车的任务执行顺序；

步骤S4：基于并行机调度的改进遗传算法进行双摆渡车调度优化的求解，分析遗传算法中变异概率p_m和交叉概率p_c的计算公式；

步骤S5：根据变异概率p_m和交叉概率p_c的计算，建立改进的自适应p_m和p_c遗传算法。

特别地，所述步骤S2中，针对双摆渡车的调度问题进行模型建立包括以下子步骤：

步骤S21：参数假设：

N：并行机器需执行的任务数，其中i＝{1，2，...，N}；

k：并行机数量；

t_ik：第K台机器在执行任务i时所花费的时间；

C_ik：第K台机器在执行完任务后i的时间；

S_ik：第K台机器在开始执行任务i时的时间；

Z_i：任务i被执行后，等待执行的任务集合。其中Z₀＝{1，2，...，N}；

N_k：第K台机器上需要执行的任务数；

P_kt：第K台机器在t时刻的位置；