[发明专利]一种多天车调度优化方法和系统

说明书

本发明涉及一种多天车调度优化方法和系统，通过匹配任务和天车，建立多天车动态调度模型，并采用基于实数编码的双切点交叉遗传算法计算得到炼钢‑精炼‑连铸生产过程中多天车的最佳行车方案，有效地降低了天车无效让车次数，提高了天车行车有效作业率。本发明提出的模型、算法及规则具有通用性强、收敛速度快、均衡天车工作量等优势，对提高天车运行效率，缩短工位等待钢水时长等具有较大的参考价值。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种炼钢-精炼-连铸生产过程中多辆天车调度优化方法和系统。

背景技术

炼钢-精炼-连铸生产过程处于钢铁产品生产过程的上游，是钢铁产品生产的关键环节。其中，天车具备起重量大、运行相对平稳、不占用地面空间等优点，是炼钢车间钢包在各个工序间周转的主要运输工具。对天车合理、有效地调度，有助于提高炼钢-精炼-连铸工序之间钢包的吊运，保证连铸机的连续浇铸，为上层生产调度的实施奠定基础并且对钢厂运输系统的通畅和高效运转起着至关重要的作用。

炼钢-精炼-连铸生成过程是钢铁企业中一条兼具离散与连续特性的生成过程。由不同结构功能的单元工序作业过程所组成的复杂流程系统的调度问题是一个动态、多目标、多约束的问题，对其研究时往往将运输问题简单化或认为运输能力无限大，或只考虑时间因素对运输的影响，忽略天车的空间约束和天车之间的冲突约束。目前对钢厂车间天车调度方面的研究较少，且大都不能真实反映钢厂车间天车调度的复杂性和动态随机性，严重影响天车实际运行中的效率。因此，迫切需要提出一个切实可行的控制方案，对钢厂炼钢-精炼-连铸车间生产过程的天车进行调度优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种多天车调度优化方法和系统，通过匹配任务和天车，建立多天车动态调度模型，并采用基于实数编码的双切点交叉遗传算法计算得到炼钢-精炼-连铸生产过程中多天车的最佳行车方案，有效地降低了天车无效让车次数，提高了天车行车有效作业率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多天车调度优化方法，包括：

匹配炼钢-精炼-连铸车间当天的任务和天车，获得n个任务-天车集合，其中n表示任务-天车集合匹配的个数；

建立多天车动态调度模型，获得所述每个任务-天车集合中所有任务完成时，所有天车的行车时间；

采用基于实数编码的双切点交叉遗传算法，更新优化所述n个任务-天车集合，以所述所有任务完成时所有天车的行车时间最短为目标函数，获得所述所有任务完成时所有天车的行车时间最短的天车行车路径。

可选的，所述匹配炼钢-精炼-连铸车间当天的任务和天车，获得n个任务-天车集合，其中n表示任务-天车集合匹配的个数，具体包括：

获取炼钢-精炼-连铸车间当天的每个任务的任务编号、发生时间、起始位置、终止位置、工位距离和任务属性，建立任务集合；

根据所述任务属性及所述发生时间，对所述任务集合进行排序；

获取炼钢-精炼-连铸车间的每个天车的天车编号、天车任务属性和移动范围，建立天车集合；

根据所述任务属性、所述工位距离、所述天车任务属性和所述移动范围，获得n个任务-天车集合，其中n表示任务-天车集合匹配的个数。

可选的，所述根据所述任务属性及所述发生时间，对所述任务集合进行排序，具体包括：

按照所述每个任务的发生时间进行排序；

当两个任务的发生时间一致时，按照所述每个任务的任务属性进行排序，所述任务属性包括空包和重包；

所述按照所述每个任务的任务属性进行排序，具体包括：当所述任务属性不同时，采取重包优先原则对所有任务进行排序；当所述任务属性相同时，则随机安排所述任务属性相同的任务的执行顺序。