基于变邻域搜索的热轧圆钢批量调度多目标优化方法

针对热轧圆钢的批量调度问题,考虑实际生产中工艺规程和交货期对轧制单元连续加工的影响,建立了以最小化设备调整时间、拖期生产惩罚和钢种跳跃惩罚为优化目标的数学模型,并设计了一种嵌入EDD规则的变邻域搜索算法.算法首先结合模型的约束特征,采用约束满足技术生成初始解;根据实际生产需求,将最小化设备调整时间作为主要目标,设计变邻域搜索算法实现目标优化,其中,运用混合算子构造邻域结构和局部搜索,并引入模拟退火接受准则来控制迭代过程中产生的新解;同时,为了最小化拖期惩罚和钢种跳跃惩罚,在求解过程中嵌入了EDD规则以及钢种排序规则.实验结果表明,模型和算法是可行且有效的.     

单亲遗传算法求解方坯入库堆垛问题(续完)

针对方坯入库堆垛问题,建立了最大化入库方坯批次综合匹配度和非空垛位空间利用率的多目标0-1整数规划模型。设计了求解该问题的两阶段算法:第1阶段采用聚类算法对下线入库方坯聚类形成入库批次;第2阶段采用基于约束满足的单亲遗传算法为形成的批次指派合适的垛位。通过钢厂实际生产数据对算法进行验证,结果表明,相对传统手工计算方法,本文提出的算法不仅能够通过对综合匹配度的优化来减少垛位倒垛数,而且能提高垛位的空间利用率。     

基于自适应免疫遗传算法的IPPS问题研究

针对工艺规划与调度集成(Integration of Process Planning and Scheduling,IPPS)的多目标优化问题,将遗传算法基本理论与免疫应答机理相结合,并引入IPPS问题研究中,构造了融遗传算法和免疫机理为一体的自适应免疫遗传算法(Self-adaptive Immune Genetic Algorithm,SIGA)。该算法以遗传算法为主体并加入免疫算子,通过免疫系统的自适应、免疫识别、学习、记忆、激增和抑制等复杂的信息处理机理,有效地解决了规模大、约束多、目标函数非单一的IPPS问题。最后以实例进行仿真优化,验证了模型算法的正确性和有效性。     

冷轧和热轧板材成品库存一体化匹配模型与方法研究

针对现代钢铁企业在面向订单(MTO)与面向库存(MTS)混合生产组织方式下库存匹配效率较低的问题,按照一体化计划的管理思想,建立了实现库存匹配重量最大化、匹配成本最小化的冷轧、热轧成品库存一体化匹配模型,该模型为多目标0-1规划模型。结合该问题的特点,利用约束规划的变量排序、值排序以及节点互换构建了启发式算法求解该模型...     

热轧圆钢的轧制批量计划优化模型与算法

针对热轧圆钢的轧制批量计划编制问题,以热轧圆钢的需求为导向,综合考虑热轧和加热炉阶段的工艺要求,建立了以最小化钢坯余料浪费惩罚和相邻钢坯间跳跃惩罚为目标的数学模型,并基于约束满足技术设计求解算法.算法通过变量选择和值选择规则对待轧制钢坯进行选择、分组和序列生成操作;通过约束传播技术缩减搜索空间,并划分轧制单元;同时,将装箱启发式Best Fit Decreasing (BFD)嵌入到算法中,以优化钢坯余料浪费惩罚和钢坯属性跳跃惩罚.基于实际生产数据的仿真实验表明了模型和算法的可行性和有效性.     

连轧钢管生产中的三辊机架匹配的建模与遗传算法

在轧钢生产中,不同外径的钢管需要用具有相应加工直径的三辊机架来加工。而具有加工直径D的三辊机架可以通过对具有加工直径比D小的旧三辊机架的改造而获得。因此,对下一个计划周期的加工需求,需要通过改造获得所需要的三辊机架。以总加工量最小为目标,满足生产需求为约束,建立了一个整数规划模型。根据所建立的模型,开发了基于遗传算法的求解方法。数据试验表明了算法的有效性。     

基于实时历史数据库技术的钢铁能源管理系统

实时历史数据库是实现工业海量数据采集的有效手段,应用OPC、螺旋门等工业协议来搜集与压缩存储能源信息。钢铁企业能源管理系统搭建能源生产与消费的有效监控与管理体系,实现能源的平衡、优化,达到节能减排、提高经济效益的目的。此系统对同类钢铁企业的节能优化有良好借鉴意义。     

基于结构修剪神经网络的股票指数预测模型*

股票市场是非线性系统,具有内部结构复杂性和外部因素多变性,在股市指数价格和成交量基础上,引入宏观经济指标共同构建模型预测指标体系,并分析各指标之间的长期均衡关系和因果关系。在贝叶斯分析的基础上,将代表网络复杂性的惩罚项引入模型误差函数中,并通过动态调整惩罚因子删减网络中对股票市场不敏感的隐层神经元,在保证模型泛化能力的同时实现网络结构精简。以上证指数为例,构建基于BP算法的结构修剪神经网络预测模型,在不同的预测指标体系下对股票市场运行规律进行学习,并对上证指数进行仿真预测。最后,通过与其他神经网络预测模型     

求解作业车间调度问题的全局邻域搜索方法

采用传统的关键邻域搜索方法求解作业车间调度问题时,往往容易陷入局部极值而且难以跳出.为此,提出了一种具有动态调整能力的全局邻域交换策略,该策略有可能产生大量的不可行调度,需要一种筛选方法加以过滤.证明了一个新的邻域交换性质,利用该性质可以对所得调度方案作可行性约束判定,从而有效地过滤掉不可行调度.在此基础上,提出了一种求解作业车间调度问题的算法.最后,取不同规模的Benchmark问题算例对该算法进行测试,结果表明,无论从解的质量还是计算时间都取得了较好的效果.