[发明专利]一种基于NSGA-II的炼钢连铸生产调度的多目标优化方法

权利要求书

1.一种基于NSGA-II的炼钢连铸生产调度的多目标优化方法，其特征在于，所述方法包 括：

步骤100，将炼钢-连铸生产调度的约束优化问题转化为包含两个目标的多目标优化问 题，第一目标为最小化全厂完工时间与所有炉次等待时间之和，第二目标为最小化设备冲 突时间之和；

步骤200，建立相应的炼钢-连铸生产智能调度的多目标优化模型，所述多目标优化模 型以最小化第一和第二目标函数值为特征；

步骤300，定义进化种群中个体的支配关系；

步骤400，采用多目标进化算法NSGA-II对所述步骤200中得到的所述炼钢-连铸生产智 能调度的多目标优化模型进行求解。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤100之前还包括：获取钢铁企业炼 钢-连铸工厂的工序布置和设备配置，以及炼钢-连铸工厂所有冶炼钢种的生产工艺的信 息，接收上级信息系统下发的生产批量计划。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤200中建立的所述炼钢-连铸生产智 能调度的多目标优化模型为：

Min f1(x→)Min f2(x→)---(1)]]>

x→={x(1,1,K),x(2,1,K),...,x(i,1,K),...,x(I,1,K)}---(2)]]>

s.t.x(i,j+1,K)＝x(i,j,K)+t_p(i,j,K),

i∈Θ,j∈Φ_i,j＝1,…,J_i-1；(3)

x(i,j,k+1)≥x(i,j,k)+t_p(i,j,k)+t_t(i,j,k),

i∈Θ,j∈Φ_i,k∈Ψ,k≤K-1；(4)

y(i^,j^,k)=y(i,j,k),∀(i^,j^,k),(i,j,k),i,i^∈Θ,j∈Φi,j^∈Φi^,k∈Ψ,k≤K-1;---(5)]]>

y(i,j,k)≠0,∀tp(i,j,k)≠0,i∈Θ,j∈Φi,k∈Ψ;---(6)]]>

0≤tw(i,j,k)≤twmax(kr),k=kr;---(7)]]>

0≤tw(i,j,k)≤twmax(kc),k=kc;---(8)]]>

其中，式(1)为目标函数集，其中：f₁表示全厂完工时间与所有炉次等待时间之和；f₂表 示设备冲突时间之和，表示为各浇次的开浇时刻构成的优化变量；

i表示浇次编号，共有I个浇次，i＝1,2,…,I；j表示炉次编号，第i个浇次中包含的炉次 数为J_i，j＝1,2,…,J_i；k表示工序编号，共有K道工序，连铸工序编号为k＝K，k_l、k_r和k_c分别 为转炉、真空精炼和连铸工序的编号；

Θ表示全部浇次的集合，Θ＝{i|i∈[1,I]}；Φ_i表示第i个浇次中的炉次集合，Φ_i＝{j |j∈[1,J_i]}；Ψ表示全部处理工序的集合，Ψ＝{k|k∈[1,K]}；

(i,j,k)表示序号组合，用于唯一标识第i个浇次中的第j个炉次在第k道工序的处理操 作；表示序号组合，用于唯一标识与第i个浇次中的第j个炉次在第k道工序使用同一 设备的紧前炉次的处理操作，对应第个浇次中第个炉次的第k道工序；

x(i,j,k)表示(i,j,k)的开始时刻；y(i,j,k)表示为(i,j,k)指定的设备序号；t_w(i,j, k)表示(i,j,k)开始处理之前的等待时间，真空和连铸工序处理开始前两处的等待时间分 别为t_w(i,j,k_r)和t_w(i,j,k_c)；

表示炉次在真空精炼工序的等待时间上限；表示炉次在连铸工序的等待 时间上限；t_p(i,j,k)表示(i,j,k)的处理时间；t_t(i,j,k)表示第i个浇次中的第j个炉次在 工序k和后工序之间的运输时间。