[發明專利]一種考慮生產設備調度計劃約束的運輸設備鋼包路徑編制方法

有效

• 申請號: 201710590616.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107403264B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 龐新富;姜迎春;李海波;劉煒;田衛華;于宏濤;張玉艷;車震海;徐雪霏
• 申請（專利權）人: 沈陽工程學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 馮靜

1.一種考慮生產設備調度計劃約束的運輸設備鋼包路徑編制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、以鋼包運輸路徑最短、起吊放下次數最小、同一路徑中先后相鄰兩個鋼包的間隔時間最長、鋼包運輸溫降最小和運輸時間最小為性能指標；以路徑上的天車載重大于滿載鋼水的鋼包重量、路徑上的天車可運輸時間在爐次計劃規定范圍內、天車最大速度和爐次計劃所決定的可用路徑長度范圍、路徑中運輸的鋼水溫降不超過爐次工藝規定溫度范圍為約束條件；以鋼包運輸的路徑為決策變量，構建了問題的數學模型；

S2、構建基于多優先級的鋼包路徑啟發式編制方法；

S3、在廠區布局和爐次計劃確定的基礎上，按性能指標重要程度確定鋼包路徑優先級并對可用路徑排序，決策出鋼包運輸路徑；

所述步驟S2包括如下步驟：

Step1：初始化爐次集合Φ為空，通過生產設備調度計劃獲取當前生產的所有爐次L_ij(i＝1,2,3；j＝1,2,…,N_i)放入集合Φ中；

Φ＝Φ+{L_ij}；

Step2：初始化運輸區間集合Ψ為空，對集合Φ中的爐次L_ij(i＝1,2,3；j＝1,2,…,N_i)按照爐次L_ij從轉爐到連鑄工序的操作總數劃分運輸區間，放入集合Ψ中；

其中，表示爐次l_ij在進行第θ個操作時的g類設備的第k_g個設備序號，爐次l_ij的生產工藝路徑和選配鋼包已知，任何一個操作θ所走過的設備類型g是已知的，即g＝g(θ)，其中，θ表示爐次l_ij從轉爐到連鑄的加工操作順序號；表示爐次l_ij在進行第θ+1個操作時的g類設備的第k_g個設備序號；

Step3：去除運輸區間集合中已經編制路徑的運輸區間，即

其中，l_ijθ(k₇)表示爐次l_ij的第θ個操作到第θ+1個操作是否選擇路徑k₇，l_ijθ(k₇)＝1表示選擇，l_ijθ(k₇)＝0表示不選擇；k₇表示運輸鋼包的可選路徑，k₇＝1,2，…，9；

Step4：依據路徑編制次序約束，使用快速排序法對集合Ψ＝{ψ₁,ψ₂,…,ψ_N}中的元素ψ_i(1≤i≤N)按照時間先后進行排序；

Step5：對未選配路徑的運輸區間集合Ψ＝{ψ₁,ψ₂,…,ψ_N}從鋼包路徑集合Ω選配鋼包路徑；在鋼包路徑集合Ω去除不符合天車載重約束、路徑長度約束、鋼包溫降約束的路徑，然后按照路徑起吊放下次數，路徑長度，運輸時間，彈性時間和鋼包溫降對鋼包路徑集合Ω排序，從中選取最優的路徑；

所述步驟Step5中按照路徑起吊放下次數，路徑長度，運輸時間，彈性時間和鋼包溫降對鋼包路徑集合Ω排序，從中選取最優的路徑，具體包括：

按照路徑起吊放下次數，路徑長度，運輸時間，彈性時間和鋼包溫降的優先級選取路徑；優先級描述如下：

優先級1：優先選擇起吊放下次數少的路徑

其中，表示爐次l_ij選擇路徑k₇起吊與放下的總次數；

優先級2：優先選擇長度短的路徑

R₂:IF k₇＝arg max{l(k₇),l(k′₇)}THEN l_ijθ(k₇)＝1；

其中，l(k₇)表示路徑k₇的長度；

優先級3：優先選擇運輸時間短的路徑

R₃:IF k₇＝arg max{tr_ij(k_g(θ),k_g(θ+1)),tr′_ij(k_g(θ),k_g(θ+1))}THEN l_ijθ(k₇)＝1；

其中，tr_ij(k_g(θ),k_g(θ+1))表示爐次l_ij從第θ個操作到θ+1個操作之間的運輸時間；

優先級4：優先選擇運輸的彈性時間大的路徑

其中，表示爐次l_ij選擇路徑k₇后在相鄰兩個操作θ到θ+1設備的彈性時間；

優先級5：優先選擇鋼包溫降小的路徑

其中，表示爐次l_ij選擇路徑k₇的鋼包運輸溫度下降值。