混合Jobshop炼钢-连铸重调度方法及其应用

炼钢-连铸生产过程中加工设备起、停时间经常会出现严重延迟,导致调度计划不可行. 目前人工调整,存在响应速度慢和调整结果不优化的问题. 对炼钢-连铸混合Jobshop重调度问题进行了分析,提出了正在作业炉次已分配设备不变的重调度方法. 并提出了求解策略,将原调度分解为两个子调度问题. 引入炉次操作状态参数β,建立了正在作业炉次的时间修正模型,构造了启发式方法进行求解.对于未作业炉次,建立了多目标非线性0-1 整数规划模型,构造了并行逆推启发式算法进行设备指派,采用线性规划求解各操作的开工时间.基于上述方法开发了动态调度软件应用于国内某大型钢铁企业,在缩短动态调度时间、减少钢水冗余等待时间方面取得了显著成效.     

考虑规整性的露天矿短期生产调度模型

为了解决数学优化方法得到的露天矿短期生产调度的现实不可行性,引入开采区域规整性用以表示模型结果的现实可行性,并提出基于周长的规整性测度.将该规整性测度作为目标函数添加到一般的露天矿短期生产调度模型中,建立了具有现实性目标的露天矿短期调度模型.使用点估计加权和方法和 LINGO建模并求解,实验结果表明新建立的模型能够得到现实可行的露天矿短期调度.     

ATO型供应链生产规划与库存协调集成决策经济模型

结合供应链分析模型研究的现状和ATO(assembletoorder)型供应链企业的特点,建立了供应链联盟生产规划与库存协调集成决策经济模型,该模型包括战略层子模型和运作层子模型两部分.战略层子模型以供应链整体增值利润最大化为目标来确定各层企业的生产计划;运作层子模型,在战略层确定的生产合作计划的基础上,来实现协调多层供应链成员企业生产周期或批量的目标.此外,文章还从合作博弈的角度证实了模型博弈核心解的存在性这样模型确定的生产合作计划可保证联盟整体的稳定性.     

炼钢-连铸生产优化重调度方法

炼钢-连铸生产过程中存在扰动,致使很多时候生产不能按原调度计划进行,需要进行重调度.重调度时存在正在生产的炉次计划,因此重调度问题比静态调度问题更具有复杂性.将具有相同精炼重数的炼钢-连铸生产重调度问题归结为一个复杂的混合Flow Shop调度问题,考实际生产约束,以最小化最大完成时间为目标建立了重调度模型,采用了启发式规则和遗传算法相结合的优化方法求解.利用实际生产数据对重调度方法进行了验证和分析,结果显示了重调度方法的有效性.     

基于行为运筹的生产调度干扰管理模型

针对生产调度过程中干扰事件导致初始方案无法继续实施这一难题,采用干扰管理思想,结合行为运筹中对人的行为与感知的研究方法与优化决策的研究手段,从客户、企业管理者和车间工人三个方面度量生产调度系统的扰动,提出基于前景理论的扰动度量方法,构建字典序的多目标干扰管理模型并采用改进的蚁群算法进行求解.数值算例中,通过与全局重调度和右移重调度的结果进行比较,得出本文方法更加科学——生成的干扰调整方案对系统的扰动更小.     

带有限容量缓冲库的多目标柔性作业车间调度优化

研究一类从无缝钢管生产实际中提炼出的作业车间调度问题.该问题具有生产工序间存在有限容量缓冲库,生产工艺路径柔性选择,生产设备需要转换时间,生产调度多目标等特点.针对具有这些特点的调度问题,构建了混合整数规划模型.鉴于其NP-hard性,设计改进的遗传算法进行求解,进而提出辅以局部搜索优化算法的方法,并通过企业生产实际数据比较和验证算法的性能及有效性.该模型和算法已被用于无缝钢管生产作业计划软件系统的开发,并在实际运用中取得了良好的效果,对各大钢管企业的生产调度均具有一定的实际指导意义.     

协调战略和运作计划的ATO型供应链设计集成模型

结合ATO型供应链运作的特点,从MRP中的物料单(BOM)入手,考虑产品结构,建立了以供应链收益最大化为目标的供应链整体设计集成模型,该模型同时协调战略层和运作层的生产计划。通过该模型可将企业运作层的随机模型和战略层确定性模型决策过程相互结合在一起,利用该迭代算法求出在保证每层中每个供应链企业最优产量情况下,供应链整体最优的生产计划安排。     

基于状态集分解的一类车间计划、调度算法

针对集成生产计划,调度中的一类强NP-hard问题,提出了基于状态集分解的分层混合优化算法.通过状态集分解将计划、调度一体化模型转化为一系列的最小网络流模型,上层搜索通过建立可行性必要条件和启发式规则,迅速排除劣解或不可行解,缩小搜索范围.底层搜索主要依靠网络流算法及对偶再优化算法,辅以启发式策略,做小范围的局部精确寻优.数据仿真说明了算法的有效性.     

考虑一类过渡过程的连续过程生产调度建模

处于连续过程核心环节的生产调度,充分考虑由于装置大惯性引起的长过渡过程,可以有效提高企业经济效益.根据过渡过程的特点,采用连续时间建模方式,针对物料切换这类典型的过渡过程,以最大利润为目标建立起包含过渡过程的生产调度模型.经过对模型分析论证,把物料切换问题转换成旅行商问题,并采用分步求解的策略用Lingo软件求解.最后通过一个炼油厂生产调度实例验证了模型的有效性.     

不确定条件下的flow shop问题的免疫调度算法

生产调度是企业生产过程中一个重要部分，而且实际的生产过程中会存在各种各样的不确定性，针对不确定条件下的flow shop（流水车间作业）调度问题，采用模糊数学的方法来处理数据的不确定性，在基于模糊规划理论的基础上建立了相应的调度模型，并结合免疫算法的特点，提出了解决此类问题的模糊免疫调度算法．通过仿真试验，证明了模型和算法的可行性和有效性．     

基于类型2区间模糊K近邻分类器的动态武器目标分配方法研究

动态武器目标分配问题是战场指挥控制决策中的关键问题。由于动态武器目标分配算法是在攻击间隙所做的决策,对计算时间的实时性要求较高。解决这一问题,可以采用机器学习的方法基于战场辅助决策系统的武器目标分配,从已知的决策中推理生成出新的决策,而不必每个步骤中都重新搜索新的目标分配方案。根据这种思路,提出了一种基于类型2区间模糊K近邻分类器的武器目标分配方法,利用分支定界法得到的分配方案作为训练样本,通过构造并行运行的类型2区间模糊K近邻分类器来推导目标分配结论,实现了快速决策的目的。     

基于博弈论的目标分配策略空间构建与搜索

动态武器目标分配(dynamic weapon target assignment, DWTA)问题是军事运筹学研究的重要理论问题,也是作战指挥决策中迫切需要解决的现实问题。DWTA问题不能使用静态武器目标分配(static weapon target assignment, SWTA)的动态规划方法来解决。在考虑攻防双方武器系统损耗的基础上建立了DWTA模型,模型分析表明,DWTA问题可以尝试用博弈理论解决。构建DWTA策略空间,并改进了邻域搜索算法(variable neighborhood search algorithm, VNS)。算法正确度和复杂度分析结果表明,算法快速有效,在一定程度上满足防空作战对DWTA问题决策实时性的要求。     

基于案例推理的冷轧负荷分配模型研究

针对冷轧负荷分配的特点,提出了一种基于案例推理的冷轧负荷建模方法,着重研究了基于粗糙集和神经网络的快速案例检索以及利用数据库中的知识发现技术进行案例修改,经现场数据对比实验表明所建模型更符合实际轧制情况。     

基于改进AGD-分布式多智能体系统的目标优化分配模型

由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment, WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint optimization problem, DCOP)背景下,基于多智能体系统(multi-Agent system, MAS)理论的武器目标优化分配模型,并利用改进的加速梯度下降(accelerated gradient descent, AGD)算法进行求解。通过实验证明了该算法具有良好的收敛性和低复杂度,能够适应现代化防空作战的需求,满足大规模寻优问题的需求,高效解决多智能体目标优化分配问题。     

基于双层规划的攻击无人机协同目标分配优化

针对攻击无人机编队协同作战的背景,提出了基于双层规划的攻击无人机协同目标分配模型。分别以打击效果最大化和飞行航线最短作为模型的上下层目标,并贴近战场环境将目标优先程度、目标打击效果上下限以及打击时间窗口等因素作为模型约束。利用直觉模糊双层规划(intuitionistic fuzzy bilevel programming, IFBLP)理论对构建的协同目标分配双层混合整数规划模型进行了转化,并采用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)方法对其进行求解,给出了具体求解步骤。算例结果证明IFBLP理论能够有效解决所构建的双层混合整数规划模型。     

信息化条件下海上编队区域防空目标分配方法

针对现代海上编队作战是基于信息系统的体系作战客观要求,对信息化条件下海上编队区域防空目标分配问题进行了研究,提出了对空防御拦截水平的概念,建立了多层防御模式下的编队区域防空目标分配模型.为了有效求解模型,综合运用交互式决策思想和遗传算法,提出了一种基于遗传算法(GA)的交互式求解模型的方法.在GA设计中,通过对染色体编码、初始化种群、适应度函数以及遗传运算、选择策略等环节的合理设计,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度.仿真结果表明了模型和算法的有效性,从而为有效解决现代海上编队体系作战的区域防空目标分配问题探求了一条新途径.     

An ant colony algorithm for yard truck scheduling and yard location assignment problems with precedence constraints

This paper examines the yard truck scheduling,the yard location assignment for discharging containers,and the quay crane scheduling in container terminals.Taking into account the practical situation,we paid special attention to the loading and discharging precedence relationships between containers in the quay crane operations.A Mixed Integer Program(MIP) model is constructed,and a two-stage heuristic algorithm is proposed.In the first stage an Ant Colony Optimization(ACO) algorithm is employed to generate the yard location assignment for discharging containers.In the second stage,the integration of the yard truck scheduling and the quay crane scheduling is a flexible job shop problem,and an efficient greedy algorithm and a local search algorithm are proposed. Extensive numerical experiments are conducted to test the performance of the proposed algorithms.     

一种基于模糊滤波提高SAR自动目标识别平移不变性的方法

使用卷积神经网络去实现合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)自动目标识别(auto target recognition, ATR)成为了近年来的热点,但实际使用中存在的一个隐患问题是平移不变性的丢失,随着目标位置移动,系统输出也随之改变，从而造成错误识别。针对上述问题，提出了一种落实在模型层面的解决方法,通过对算法的改进,实现提升SAR ATR系统平移不变性,而无需数据增强。提出的模块易于移植到现有SAR ATR骨干网络中,且通过实测兼容良好,引入后不影响识别准确率,达到了与原网络近似相等甚至更高的精度。结果表明,所提出的算法不仅提升了系统的平移不变性,同时提升了系统的抗干扰能力。     

一种基于模糊滤波提高SAR自动目标识别平移不变性的方法

使用卷积神经网络去实现合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)自动目标识别(auto target recognition, ATR)成为了近年来的热点,但实际使用中存在的一个隐患问题是平移不变性的丢失,随着目标位置移动,系统输出也随之改变，从而造成错误识别。针对上述问题，提出了一种落实在模型层面的解决方法,通过对算法的改进,实现提升SAR ATR系统平移不变性,而无需数据增强。提出的模块易于移植到现有SAR ATR骨干网络中,且通过实测兼容良好,引入后不影响识别准确率,达到了与原网络近似相等甚至更高的精度。结果表明,所提出的算法不仅提升了系统的平移不变性,同时提升了系统的抗干扰能力。     

延迟反应信息影响下的修正多路径分配法

对行驶者的一种特殊的路径选择行为进行研究,提出了延迟反应信息及其影响区的定义.通过分析延迟反应信息影响下行驶者出行路径选择规律,对传统多路径交通分配方法进行了修正.重点对修正分配法中的几个关键问题,如延迟反应信息的影响区域的描述及二次路径选择起点的确定方法、多个延迟反应信息源间的联系以及它们对分配过程的影响的处理、二次分配过程的控制方法等,进行了详细讨论,最终给出新的多路径分配算法及算例,为交通影响分析、城市道路交通管理方案的制定以及交通规划等工作提供决策依据.