Memetic算法在板坯排序中的应用

热轧带钢生产中的板坯排序是一种复杂的组合优化问题,可以归结为一个PCTSP问题。Memetic算法(种群全局搜索和启发式局部搜索的结合),被用来求解热轧板坯排序。考虑到热轧生产约束的特点,提出了一种初始解构造策略,并利用缩减3-opt邻域搜索算法进行局部优化。仿真结果表明了该算法的优化效果和时间效率都是令人满意的。     

基于人机交互的炼钢连铸动态调度*

针对炼钢连铸动态调度问题,建立了问题的优化模型、设计了约束满足求解算法并分析了算法复杂度、开发了炼钢连铸动态调度的人机交互系统。当生产过程中的扰动事件发生时,系统能够通过人机交互并结合优化模型和多项式时间复杂度的算法获得可行且与原调度尽量一致的新调度方案,以确保动态调度前后整个生产过程的连续性和稳定性。     

基于人机交互的热轧动态调度

针对热轧动态调度问题,在深入分析其生产过程中扰动因素基础上,提出了各种扰动事件的处理策略,给出了基于人机交互的处理流程.在此基础上开发了基于人机交互的热轧动态调度系统,该系统主要包舍扰动识别模块、在线调整模块、模型优化模块、调整板坯顺序模块和系统管理模块.源于钢厂实际生产数据的仿真结果表明,该人机交互平台能够快速有效地处理各种扰动事件,获得与原调度尽量一致的新调度方案,保证了热轧生产过程的连续与稳定.     

缓冲区有限的流水车间调度问题的启发式算法

针对缓冲区有限的流水车间调度问题,分析了目标函数的特征,及目标函数与工件空闲时间之间的关系,设计开发了启发式算法。算法将以Makespan为目标函数转化成以最小化机器空闲时间为目标函数,并以此为基础构造初始加工序列,再通过贪婪排序与插入寻优消除缓冲区受限约束并寻找问题的近优解。仿真实验结果表明,算法在求解质量和计算时间方面明显优于其他几种排序规则,并体现了目标函数表达式结构的特性及对解的适应性。     

顺序依赖的调整时间和拖期的无缝钢管热轧批量调度算法

无缝钢管热轧生产存在一类特殊的顺序依赖机器调整时间,调整时间依赖于相邻轧制批量间的规格切换,与批量间规格呈线性函数关系.针对具有此类调整时间的热轧批量调度问题,进一步考虑交货期要求,探讨了调整时间与交货期之间的性质特征,并以最小化总机器调整时间和最小化总拖期为目标,基于进化算法框架设计了快速重排序邻域搜索多目标算法(f...     

基于约束满足的热轧批量计划模型与算法

将热轧批量计划问题作为一个约束满足问题处理,建立不确定计划数的VRPSTw约束满足模型．在求解过程中．先用约束满足的一致性技术过滤变量的值域,收缩搜索空间;然后用变量选择和值选择构造轧制计划的解．为变量赋值之后,实施约束传播,保证每块板坯只被访问一次并动态禁止子回路．在已有的解的基础上,应用基于禁忌的k-opt互换改进解的质量．数据实验证明模型和算法是有效的．     

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。     

CLSP问题的周期调度方法及其PSO求解

采用分解思想考虑多阶段CLSP问题,从多阶段生产系统抽象出单阶段生产环节,提出以周期方式对该生产环节进行生产批量调度。在对CLSP周期调度问题进行描述和界定的基础上,建立了相应的数学模型,讨论了周期调度方法中的周期上界以及周期长度与物料批量大小之间的关系等性质,采用基于三层编码的粒子群优化算法进行问题求解。源于冷轧生产实际的计算实例表明周期方法能够大大降低问题的规模且所得设备调整费用比人工方法减少约16%。     

基于粒子群和约束满足的钢轧一体化批量计划优化

在分析钢铁生产中的钢轧一体化批量计划编制问题基本特征的基础上给出了一体化编制策略,并建立了问题的约束满足优化模型。针对模型的NP难特性,提出了一种将改进离散粒子群算法、约束满足和邻域搜索相结合的混合算法。算法采用自然数矩阵编码,每个粒子代表其相应任务分配问题的解;在构造启发式解的基础上,利用邻域搜索方法计算粒子的适应值;为提高算法的收敛速度,利用约束满足技术生成初始化可行种群并修复迭代过程中产生的不可行解。基于企业实际生产数据的仿真实验结果验证了模型和算法的有效性。     

热轧带钢批量计划分解算法

针对热轧带钢批量计划问题,提出基于模糊聚类和约束规划的多目标优化分解算法。算法利用模糊C均值聚类将一个轧制单元的板坯划分为若干簇,采用约束规划求解簇内板坯顺序和簇间顺序,合成各簇的解得到轧制单元批量计划。基于生产实际数据和随机数据的实验结果表明算法具有满意的计算效率和效果。