[发明专利]炼钢-连铸生产智能调度的二层规划方法

权利要求书

1.一种炼钢-连铸生产智能调度的二层规划方法，其特征在于该方法是：结合炼钢-连铸生产调度的层次性特点，将求取生产批量计划和生产时间计划的问题描述为一种具有二层递阶结构的系统优化问题，进而在同一模型中同时研究两类计划，在设置优化目标和选取优化变量时对两类计划进行全局考量；所建立的炼钢-连铸生产智能调度的二层规划模型中，上层规划为浇次组合、排序和分配问题，下层规划为在浇次计划已知的前提下，寻求优化的生产时间计划问题。

2.根据权利要求1所述的炼钢-连铸生产智能调度的二层规划方法，其特征在于所述的炼钢-连铸生产智能调度的二层规划模型为：

MinfU=Σi∈ΘC(yi,,K)·Gi·tp(i,K)]]>

-Σi∈ΘΣj∈Φiai,j·Min(0,xi,j,K+tp(i,K)-di,j)]]>

+Σi∈ΘΣj∈Φibi,j·Max(0,xi,j,K+tp(i,K)-di,j)---(1a)]]>

s.t.W_i，j≤W(y_i，j，K)，i∈Θ，j∈Φ_i；                                  (1b)

Σi∈Θ,yi,,K=mGi·tp(i,K)≤T(m),m∈ΛK;---(1c)]]>

MinfL={Σi∈ΘΣj∈Φi((xi,j,1-tc(1,1))-xi,j*)2}1/2]]>

+{Σi∈ΘΣj∈ΦiΣk∈Ψtw(i,j,k)2}1/2---(2a)]]>

s.t.x_i，j+1，K＝x_i，j，K+t_p(i，K)，i∈Θ，j＝1，Λ，G_i-1；               (2b)

x_i，j，k′＝x_i，j，k+t_p(i，k)+t_w(i，j，k)+t_c(k，k′)，

i∈Θ，j∈Φ_i，k，k′∈Ψ；                                              (2c)

x_i′，j′，k≥x_i，j，k+t_p(i，k)，∀y(i′,j′,k)=y(i,j,k),]]>

i，i′∈Θ，j，j′∈Φ_i，k，k′∈Ψ；                                    (2d)

y(i，j，k)≠0，∀tp(i,k)≠0,]]>i∈Θ，j∈Φ_i，k∈Ψ；                                                       (2e)

xi′,1,K≥xi,Gi,K+tp(i,K)+U(y(i,Gi,K)),]]>i，i′∈Θ且i≠i′；                                                         (2f)

xi,j*~N(μ,σ2),]]>i∈Θ，j∈Φ_i；                                                              (2g)

M(y(i，j，k)，y(i，j，k′))＝1，i，i′∈Θ，j，j′∈Φ_i，k，k′∈Ψ；    (2h)，

式中各符号含义为：

i——浇次序号，共有I个浇次；

j——第i个浇次中的炉次序号；

k——处理工序编号，共有K道工序，连铸工序编号k＝K；

k′——工序k的紧后工序编号，满足k′≥k+1且k′≤K；

m——第k道工序的设备编号；

G_i——第i个浇次中的炉次数；

D_k——第k道工序的设备数；

Θ——全部浇次的集合，Θ＝{i|i∈[1，I]}；

Φ_i——第i个浇次中的炉次集合，Φ_i＝{j|j∈[1，G_i]}；

Φ——全部炉次的集合，Φ＝Φ₁ YΦ₂ YΛ YΦ_I；

Ψ——全部处理工序的集合，Ψ＝{k|k∈[1，K]}；

Λ_k——第k道工序的设备集合，Λ_k＝{m|m∈[1，D_k]}；

x_i，j，k——第i个浇次中的第j个炉次在工序k上的开始处理时刻，特别地，用表示由铁水实际进厂节奏确定的第i个浇次中的第j个炉次的铁水进厂时刻；

t_p(i，k)——第i个浇次在工序k上的处理时间；

t_c(k，k′)——第k道工序及其紧后工序k′之间的运输时间，特别地，用t_c(1，1)表示铁水由进厂运送至脱硫站的时间；

t_w(i，j，k)——第i个浇次中的第j个炉次在工序k上处理完毕后的等待时间；

y_i，j，k——第i个浇次中的第j个炉次在工序k上使用的设备编号，若一个浇次中的所有炉次在工序k上均使用同一设备，则简记为y_i，，k；

(i′，j′，k)——与第i个浇次中的第j个炉次在工序k上使用同一设备的相邻炉次下标，该炉次为第i′个浇次中的第j′个炉次，满足i与i′，j与j′不可能同时相等；

d_i，j——第i个浇次中的第j个炉次的合同交货时刻；

C(m)——编号为m的连铸机设备在单位时间(min)内的浇铸生产成本；

T(m)——编号为m的连铸机设备的可用生产时间；

W(m)——编号为m的连铸机设备的铸坯宽度；

U(m)——编号为m的连铸机设备在相邻浇次之间的间隔时间和调整时间之和；

——各工序设备间的可达性矩阵，为的方阵，用于描述炼钢-连铸工厂主体工艺设备之间的网络结构图。