[发明专利]用于轮胎节能分布式生产运输的学习型智能调度方法、系统

说明书

本发明公开了一种用于轮胎节能分布式生产运输的学习型智能调度方法、系统，方法包括：以最小化总成本与最小化总能耗为优化目标，建立分布式生产轮胎和运输出口的问题模型；采用基于增强分布估计算法的优化调度方法对优化目标进行优化，获得调度问题的解。本发明提出了一种分布式生产轮胎和运输出口的问题模型，并采用增强分布估计算法对该问题进行求解；使用本发明提出的模型和方法，可以较好的获得轮胎节能分布式生产运输问题的优质解，使得轮胎生产运输过程清晰准确，在保证生产效益的同时，也能减少生产运输过程中的碳排放，达到节能生产的目标。

技术领域

本发明涉及一种用于轮胎节能分布式生产运输的学习型智能调度方法、系统，属于节能生产运输智能优化调度技术领域。

背景技术

国内外经济的飞速发展，带动了国内外制造业的发展。当今汽车保有量大幅增长，而轮胎作为汽车的重要部件之一，其需求量也大幅增加。据调查研究显示，2020年我国轮胎产量约达到全球产量的40％；2012-2019年，我国汽车保有量逐年增长，年复合增长率接近12％，2020年国内汽车保有量达到2.81亿辆，同比增长8.1％。我国作为当今世界上的制造出口大国，面对日益增加的轮胎生产以及出口需求，越来越多的企业开始在不同的地方建立生产工厂，并通过车辆运输建立工厂之间的合作关系，最终将成品轮胎运输至港口进行分销或出口。而现有的工厂总是按照固定的生产模式进行生产，除了难以适应当今分布式制造模式下各地的生产政策外，还增加了额外的生产成本。因此，研究如何使用智能优化技术高效且高质量生产并运输轮胎，运用高质量的调度方案来减少不必要的成本，具有十分重要的意义。

分布式制造有效减少了规模效应，工厂处理能力被分散到各地，因而这种制造方式能够快速重新定义需求，制定更为符合实际的生产要求。此外，由处于不同地理位置的分布式工厂加工的工件往往需要通过车辆运输至指定集合点(譬如，港口、分销中心，装配中心等等)，以便日后工作的进行。如何设计合适的调度方案，是提升生产运输效率的关键。但是，分布式制造在获得经济效益的同时也对环境造成了一定程度的影响。面对全球日益严峻的环境问题，节能的要求迫在眉睫。节能制造需要综合考虑环境影响和资源效益，以同时保证企业的经济效益和社会效益。因此，与传统调度问题相比，节能调度问题更具现实和应用价值。而轮胎节能分布式生产运输调度问题属于节能分布式生产-运输集成调度问题。

在分布式生产-运输集成调度问题中，分布式车间调度(distributed shopschedulingproblem,DSSP)是核心部分，传统的DSSP主要描述为以不同公司之间的合作生产或不同工厂之间协作生产等分布式制造为背景，研究工件在配置相同但处于不同地理位置的工厂之间的分配和各工厂内的加工顺序，以达到调度指标最优化的目的。

在生产调度问题中，混合流水车间调度问题(Hybrid Flow-shop SchedulingProblem,HFSP)是传统的流水车间调度与并行机调度的综合，而相同并行机混合流水车间调度问题广泛存在于当前工业生产中，是HFSP中的重要部分，相同并行机混合流水车间调度问题可以简单描述为在具有并行机的调度车间的不同阶段按顺序加工工件，其中同一阶段上各机器加工同一工件的加工时间均相同，该问题要求确定所有工件的排序以及每一阶段上机器的分配情况，使得最大完工时间最小。

DSSP与HFSP已被证明为NP-hard组合优化问题，而该问题又归约为分布式生产-运输集成调度问题，因此分布式生产-运输集成调度问题也属于NP-hard组合优化问题，由于该问题的NP-hard特性，用其他方法求解该问题较为复杂，运算时间长，因此可能产生额外成本；因此有必要建立合理的调度模型，并设计优化方法来获得轮胎节能分布式生产运输的调度方案。

发明内容

本发明提供了一种用于轮胎节能分布式生产运输的学习型智能调度方法、系统，以用于构建分布式生产轮胎和运输出口的问题模型，并进一步用于分布式生产轮胎和运输出口的问题模型，获得调度方案。

本发明的技术方案是：一种用于轮胎节能分布式生产运输的学习型智能调度方法，包括：