应用改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题

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1、应用改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题应用改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题应用改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题摘摇要摇炼钢连铸制造流程是一个复杂的多阶段、多产品生产过程,其生产调度问题可建模为车间调度问题1>.提出一个改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题.改进包括三个方面:基于排序的适应度分配、基于排序的工件过滤交叉算子和基于指数关系的变异率曲线.经24个benchmark的比较测试表明,改进遗传算法比传统遗传算法的寻优能力更强.通过16个生产计划和6个处理工序的炼钢连铸生产调度实例计算结果表明,改进遗传算法是有效的.关键词摇钢铁企业;

2、炼钢;连铸;车间调度;遗传算法分类号摇TF089;F273ApplinganimprovedgeneticalgorithmforsolvingtheproductionschedulingproblemofsteelmakingandcontinuouscastingWANGHong鄄bing1),XUAn鄄jun2),YAOLin1),TIANNai鄄yuan2),DUX3)i1)SchoolofInformationEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing1000

3、83,China2)SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China3)SchoolofComputerScienceandTechnology,AnhuiUniversity,Hefei230601,ChinaABSTRACT摇Themanufacturingflowofsteelmakingandcontinuouscastingisacomplexmultiple鄄phaseand

4、multiple鄄productproduc鄄tionprocess.Theproductionschedulingprobleminthismanufacturingflowcanbeseenasajobshopschedulingproblem.Anim鄄provedgeneticalgorithmforsolvingthisproblemwasproposedandtheimprovedaspectswereasfollows:rank鄄basedfitnessassign鄄ment,jobfilterorder鄄basedcrossove

5、roperator,andmutationrateaccordingtoanexponentialfunctionrelation.Twenty鄄fourbench鄄markswerecomparativelyinvestigatedandtheresultshowsthattheimprovedgeneticalgorithmhasabettercapacityofseekingoptimumthanatraditionalgeneticalgorithm.Theproductionschedulingproblemofsteelmakinga

6、ndcontinuouscastingwithsixteenplansandsixprocedureswascomputedusingtheimprovedgeneticalgorithm.Itisshownthatthealgorithmiseffective.KEYWORDS摇ironandsteelplants;steelmaking;continuouscasting;jobshopscheduling;geneticalgorithms摇摇炼钢连铸制造流程是一个复杂的多阶段、多产步算法;朱宝琳和于海斌[3]提出应用拉格朗日松弛品生产过程

7、.钢水从炼钢经精炼到连铸,不同钢种法求解炼钢、连铸和热轧一体化生产调度模型;Tang的产品需要不同的精炼处理形成了不同的工艺路等[4]应用数学规划方法求解炼钢连铸调度问题;径.炼钢连铸作为钢铁企业的核心生产环节,其生Atighehchian等[5]提出一种改进蚁群算法求解炼钢产调度问题一直吸引众多学者的关注.连铸调度问题.庞新富等[1]基于案例推理和人机交互的方法近年来,各种进化算法,如禁忌算法、蚁群算法开发炼钢连铸动态智能调度系统;冯振军等[2]结合和遗传算法,由于其寻优能力强、可求解问题的规模启发式方法和线性规划方法提出炼钢连铸调度的两大等特

8、点在各种生产调度问题中得到了越来越广泛第9期汪红兵等:应用改进遗传算法求解炼钢连铸生产调度问题·1233·的应用.其中,遗传算法是应用最