基于多Agent與極值優(yōu)化的鋼鐵集成調度.pdf

1、鋼鐵企業(yè)的生產流程一般為從煉鐵開始到煉鋼、連鑄、熱軋最后精加工，過程復雜，工序繁多，從系統的觀點上看，可以將其視為一個帶緩沖區(qū)域的多階的物流和能量流的復雜網絡模型，具有很高的方法論研究和應用研究的價值。在生產過程中，每道工序都有相應的容量、產品規(guī)格等技術規(guī)程和約束，而工序之間在加工時間上也存在著很大的不平衡性，當發(fā)生機器等待工件或者工件等待機器的情況時會造成巨大的能量損失以及額外的半成品儲存費用，因此，單獨對每道工序的優(yōu)化調度問題進行求

2、解，其局部解的組合往往都難以保證一體化生產的連續(xù)性以及降低能耗和半成品額外費用等性能指標。
　　 論文針對鋼鐵生產流程的關鍵部分——“煉鋼—連鑄—熱軋”生產，以提高連鑄連軋熱送率為目標，提出了一種基于多Agent理論與極值優(yōu)化的集成調度方法。具體地，論文在以下方面進行了研究：
　　 ·首先，論文針對實際生產的規(guī)程與約束，對煉鋼、連鑄、熱軋三大工序分別建立了相應的數學模型，將其對應于一類背包問題以及獎金收集旅行商問題(PC

3、TSP)?；谝陨夏Ｐ?，考慮到交貨期、加工時間以及板坯庫等約束，建立了“煉鋼．連鑄．熱軋”一體化調度模型。針對這類典型的混雜多階約束的優(yōu)化問題，論文采用了結合極值優(yōu)化算法的多Agent系統，從每道工序內部的橫向加工序列調度以及工序之間從上層到下層的縱向加工序列匹配兩方面進行優(yōu)化調度。
　　 ·在橫向調度方面，論文采用了基于自組織臨界理論的極值優(yōu)化算法(EO)對工序內部的加工計劃問題進行調度求解。仿真結果表明，該算法能夠快速有效的

4、對單個軋制單元的熱軋調度問題進行尋優(yōu)求解。
　　 ·針對縱向匹配問題，論文提出了一種多Agent系統模型。在這模型中，每個Agent采用基于規(guī)則或者EO的方法單獨對自己管轄內的工序調度問題進行求解，所得到的局部解則作為系統的初始解，通過Agent之間基于局部規(guī)劃以及合同網等模型的協調方式進行組合優(yōu)化，形成滿意的系統解。
　　 ·最后，論文開發(fā)了基于以上理論和模型的系統原型軟件，并對實際生產數據進行仿真研究，驗證此方法的有