[发明专利]钢包调度问题的优化方法

摘要

钢包调度问题的优化方法,解的编码方式.初始解的生成,生成初始参考集：更新参考集；子集生成方法；组合算子,是一种结合钢水加工时间具有可控性的特点，制定的钢包调度计划的方法，是一种微调炼钢‑连铸调度计划的自动方法。该方法通过适当的调整钢水在炼钢工序的加工时间，在保证钢包服务钢水满意度（即钢水质量）的前提下，提高钢包的周转速率，减少服务过程的热能损失。

主权项

1.一种钢包调度问题的优化方法，其特征在于：该方法通过应用分散搜索算法求解实现，其具体算子的方法如下：解的编码方式:采用整数编码，记sol＝(L,I)为钢包调度问题的解，其中L＝L1,L2,…,LK表示所有钢包的行走路径，Lk＝lk(1),…,lk(j),…,lk(nk)示钢包k服务的炉次集合，lk(j)表示钢包k第j个位置服务的炉次号；I表示被服务的炉次集合，其中每一炉次i包含如下信息：服务完炉次i后对其进行的修复作业标识，炉次被服务的开始时间，精炼的开始时间和精炼的加工时间，解的编码方式能直接的给出钢包的行走路径，又能直观的显示炉次修复作业类型和相关的时间信息；初始解的生成：采用改进的并行插入启发式算法生成初始解；初始解生成方法的基本流程如下：(1)将各炉次按服务的最早开始时间进行升序排列；(2)选择服务最早开始时间最小的炉次作为待插入炉次；(3)依次判断当前构造的钢包路径与待插炉次是否满足约束条件；(4)如果存在满足条件的钢包路径，将待插炉次插入到该路径的最后；否则，构建新的钢包路径，将待插炉次插入到新路径；(5)根据计划的浇铸开始时间，待插炉次在各生产阶段的前继和后继炉次，确定服务炉次的开始时间、精炼开始时间和精炼加工时间；重复过程(2)—(5)直到所有炉次均插入到钢包路径；生成初始参考集：一般情况下，参考集包含两部分，即b1个高质量的解和b2个多样性的解；由于考虑的钢包调度问题是多目标的，采用NSGA-II算法中的排序规则；更新参考集：采用基本的静态参考集更新方法；将原参考集中的解放入到新解池中，然后将组合算子生成的新解放入到新解池中，将池中的解按目标进行升序或降序排列，然后选取高质量的解和多样性的解；子集生成方法：子集是基于参考集生成的；为了提高算法的整体效率，采用2个元素子集、3元素子集、4元素子集和i元素子集(i＝5,…,b)；组合算子设计了边组合算法，即在优质解中出现频率越高的边，在最优解中出现的可能性越高；针对每个可行解s引用一个(1+n)×(1+n)的0-1矩阵As＝(aij),i,j＝0,…,n；如果在解s对应的路径中存在从炉次i到炉次j的边，则aij＝1，否则aij＝0。