基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究.pdf

《基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究郭冬芬北京科技大学分类号：____________F406.2密级：______________公开ＵＤＣ：____________单位代码：______________１０００８北京科技大学博士学位论文论文题目：基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究B20020329学号：_________________________郭冬芬作者：_________________________管理科学与工程专业名称：_________________________2007年3月3日北京

2、科技大学博士学位论文基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究论文题目：作者：_______________郭冬芬__________指导教师：李铁克教授单位：北京科技大学指导小组成员：单位：单位：论文提交日期：2007年3月3日学位授予单位：北京科技大学基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法研究ResearchonPlanningandSchedulingMethodsforSteelProductionBasedonConstraintSatisfaction研究生姓名：郭冬芬指导教师姓名：李铁克北京科技大学经济管理学院

3、北京100083，中国DoctorDegreeCandidate：GuoDongfenSupervisor：LiTiekeSchoolofEconomicsandManagementUniversityofScienceandTechnologyBeijing30XueyuanRoad，HaidianDistrictBeijing100083，P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰

4、写的研究成果，也不包含为获得北京科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解北京科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期

5、：____________北京科技大学博士学位论文摘要钢铁工业是国民经济的支柱产业，钢铁生产计划与调度方法的研究具有理论上和实践上的双重意义。有效的生产计划与调度对于降低能耗、保证产品质量、减少环境污染、提高生产效益起着关键作用。与传统制造业相比，钢铁生产过程存在许多特殊的工艺限制，这些限制增加了钢铁生产计划与调度问题的难度。本文以现代钢铁生产流程为对象，以国家自然科学基金项目“面向现代钢铁生产流程的生产计划与调度理论的研究”为依托，研究基于约束满足的钢铁生产计划与调度方法。主要内容有：（1）研究了单个轧制批量的板坯排序

6、模型与算法。板坯排序问题实质是受约束的旅行商问题，本文将其转化为约束满足问题处理，设计了基于域和费用值的动态变量选择和值选择算法以及改进的节点互换算法，利用变量选择和值选择增量构造板坯排序问题的解，用改进的节点互换算法进一步优化排序结果。仿真实验表明算法在计算时间和求解质量两方面都具有优越性。（2）针对一体化生产管理的要求，提出基于拉动模式制定多阶段批量计划。将热轧批量计划问题归结为带软时间窗的车辆路径问题，建立了不确定计划数的VRPSTW约束满足模型，该模型同时考虑热轧阶段的约束、炼钢连铸阶段的钢种约束和交货期窗口约束

7、。在求解时，先利用一致性技术对变量的值域进行预处理，然后用基于全局优化视点的变量选择和值选择算法构造轧制计划，用约束传播过滤待调度变量的值域，保证解的可行性，最后应用基于禁忌的k-opt改善解的质量。仿真实验表明算法是有效的。（3）针对一体化生产方式下各阶段均有并行机器的炼钢-连铸调度问题的特点，将炼钢-连铸调度问题转化为最小化所有操作开工时间偏移的问题，建立了问题的约束满足模型，设计了构造与修复相结合的求解算法。首先用变量选择和值选择算法构造时间可行的初始调度，然后应用冲突检查和后向修剪组合算法检测并修复资源冲突，直至

8、得到一个一致性的最终解，用实际生产数据验证了模型和算法的有效性。（4）针对生产执行过程中出现的机器能力变动事件，以最小化重调度后作业计划的变化程度为优化目标，建立了炼钢-连铸重调度问题的动态约束满足模型，基于动态约束满足技术和启发式修复技术设计了求解算法。为使重调度后解的变化程度最小，在变量选择和值选择策略中引入原调