铁钢界面多模式运输的机车调度计划智能优化

作     者：何姝静 郑忠 朱道飞 张开 王飞 沙远洋 HE Shujing;ZHENG Zhong;ZHU Daofei;ZHANG Kai;WANG Fei;SHA Yuanyang

作者机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 首钢京唐钢铁联合有限责任公司制造部河北唐山063200 

出 版 物：《钢铁》 (Iron and Steel)

年 卷 期：2024年第59卷第4期

页      面：188-199页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：国家自然科学基金重点资助项目(51734004 52334008)。 

主　　题：一包到底 机车调度计划 多运包模式 混合遗传算法 铁钢界面 

摘      要：目前铁钢界面“一包到底模式的机车调度研究中,多包型铁水包运送任务存在供需匹配、运输路径选择、机车组包运输等统筹优化能力不足,限制了机车调度计划的优化。为减少机车使用数量,降低机车空载率,从而降低机车运输成本,在保障高炉出铁空包需求、各炼钢厂铁水准时供应的前提下,兼顾运输路径特点、铁包包型、机车运输能力、运包模式、组合运包时间、机车安全运行时间窗口等约束,建立以最小化多模式下机车运输成本为优化目标的机车调度计划优化数学模型;设计了一种有机结合遗传算法与Dijkstra算法的混合遗传算法求解此模型,实现了多包型多运包模式下机车调度计划和运输路径的快速优化。基于某企业12 h实际生产数据的测试结果表明,机车调度计划数学模型和求解算法能在7 min内制订出合理的机车调度计划。与传统蚁群算法求解相比,混合遗传算法收敛更快,机车使用台数由17台减至16台,且机车运输任务次数减少2.94%,机车空载率下降4.59%;与生产实际相比,机车使用台数由18台减至16台,且机车运输任务次数减少10.81%,机车空载率下降35.43%。该方法可有效降低机车运输成本,降低不同机车调度员的个人经验对机车调度方案编制合理性的影响,减轻调度员优化机车调度方案的难度和工作量。