两阶段智能优化算法求解紧凑型带钢生产热轧调度问题

作者：梁望; 钱斌; 胡蓉; 张梓琪; 张长胜

来源：计算机集成制造系统, 2023, 1-21.

• 启发式算法
• 热轧调度
• 人工蜂群
• 紧凑型带钢生产

针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(Hot-rolling scheduling problem in compact strip production， HRSP＿CSP)，提出一种两阶段智能优化算法(Two-stage intelligent optimization algorithm， TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益， 采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制批次. 次目标为如何在主目标确定的轧制批次中，确定各批次内的带钢集合和轧制顺序， 以实现轧制平均平滑率(即各批次带钢轧制平滑率的平均值)最小。基于HRSP＿CSP的特点，TIOA设计为两阶段优化算法。在TIOA的前一阶段，分析问题特征，提出启发式算法获取问题的最优解(即最小轧制批次)。在TIOA的后一阶段，分析问题性质，提出改进人工蜂群算法(Improved artificial bee colony， IABC)在较短时间内获取问题的优质解。IABC采用基于集合的编码方式， 并设计问题解的最优解码策略来提升解的质量，同时设计结合无效邻域判断策略的两类Swap邻域操作以增强局部搜索效率。通过仿真实验和算法对比， 验证了TIOA的有效性。

• 单位
  昆明理工大学; 自动化学院