[发明专利]双蚁群智能对抗竞争实现机组作业调度方法

权利要求书

1.一种双蚁群智能对抗竞争实现机组作业调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取各待排产钢卷的宽度指标、入口厚度指标以及出口厚度指标，并将所述宽度指标、入口厚度指标以及出口厚度指标进行归一化处理后，备用；

S2：依据跳跃指标的欧氏距离，将待排产钢卷按照最近邻原则进行排序；

S3：依据当前待排产钢卷的排序以及目标函数F，计算获得目标函数值；

S4：采用双蚁群对抗竞争算法，搜索当前排序下的可到达钢卷集合，确定节点，并获得新的待排产钢卷排序，其中，对于双蚁群可以同时到达的钢卷节点，采用对抗竞争策略争夺该钢卷节点；

S5：重复步骤S3、S4，直至计算的目标函数值与上一目标函数值的差值小于阈值，停止循环，输出对应待排产钢卷的排序，即为最终的排产结果；

所述目标函数F具体为：

其中，w_l表示指标参数重要程度的权重，V表示指标参数的数量，且

f(δ_l)表示钢卷厚度跳跃的方差；

N表示待排产钢卷总数；

f(w_k)表示前后钢卷宽度差的负双曲正切函数，且取值范围是(-1,1)。

2.根据权利要求1所述双蚁群智能对抗竞争实现机组作业调度方法，其特征在于，步骤S4采用双蚁群对抗竞争算法，搜索当前排序下的可到达钢卷集合，确定节点，并获得新的待排产钢卷排序，其中，对于双蚁群可以同时到达的钢卷节点，采用对抗竞争策略争夺该钢卷节点，具体为：

S401：根据冷轧机组的工艺约束，形成两个独立同步搜索蚁群，选择宽度最大的两个钢卷分别作为a、b子计划的起始点，各自建立a和b子计划；

S402：在当前钢卷排序的基础上，计算相邻钢卷两个阶段的启发值，分别建立启发值矩阵和信息素的初值矩阵；

S403：当信息素值形成的信息熵大于等于r时，在启发值矩阵中按照J₁进行全矩阵搜索，并依据搜索结果，更新信息素矩阵；

S404：建立总禁忌表L、蚁群a禁忌表La、蚁群b的禁忌表Lb，选择本节点最近邻的空间节点作为搜索邻域，建立待选择列表，按照J₂进行节点选择，当两蚁群相遇时，按双蚁群对抗竞争的方式，抢夺对方节点，抢夺成功后，更新总禁忌表、本蚁群和对手蚁群禁忌表；

S405：重复步骤S402～S403，完成搜索过程，形成新的待排产钢卷排序；

其中，r是依据参数分布设计的处于[0,1]中的阈值变量；

J₁为利用钢卷宽度、入口厚度和出口厚度参数确定的启发值选择路径的规则；

J₂为采用综合信息素和启发值的随机概率搜索钢卷的规则。

3.根据权利要求2所述双蚁群智能对抗竞争实现机组作业调度方法，其特征在于，所述冷轧机组的工艺约束，具体如下：

G_w-≤(w_i-w_j)≤G_w+ i,j∈N_a或i,j∈N_b；

w_s-min{w₁,w₂,...,w_s-1}≤|G_w-|；

|c_i-c_j|≤G_c i,j∈N_a或i,j∈N_b；

|g_i-g_j|≤G_g i,j∈N_a或i,j∈N_b；

N_a∩N_b＝φ；

N_a∪N_b＝Ω；

其中，G_w-和G_w+分别表示钢卷宽度跳跃的反向最大值和正向最大值，G_c和G_g分别表示钢卷入口厚度和出口厚度的变化要求，c和g分别表示钢卷的入口厚度和出口厚度，w_s表示第s次搜索时所选择钢卷的宽度，φ表示两个蚁群所建立的钢卷集合不能重复，Ω表示待排产钢卷的集合。