第36卷第1期 北京科技大学学报 Vol.36 No.1 2014年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2014 基于遗传算法的炼钢一连铸重计划方法 龙建宇”，郑忠四，高小强)，龚永民)，呼万哲) 1)重庆大学材料科学与工程学院，重庆4000452)重庆大学经济与工商管理学院，重庆400044 3)攀枝花钢铁集团公司提钒炼钢厂，攀枝花617000 ☒通信作者，E-mail:chengzh@cgu.cdu.cm 摘要针对多约束的炼钢一连铸重计划问题，提出了一种按扰动时炉次的状态进行炉次分类求解的重计划方法.将重计划 问题中的约束分成强制约束和柔性约束两类，针对正在作业炉次设计了基于时间顺推和遗传算法的混合算法，针对未作业炉 次设计了基于时间倒推和遗传算法的混合算法，通过强制约束结合混合算法搜寻可行解，然后在可行解中利用柔性约束搜寻 最优解.采用钢厂的生产实绩数据进行仿真实验验证了该方法的可行性和有效性. 关键词炼钢：连铸：生产计划：调度：遗传算法 分类号TP273:TF345 Production re-planning based on genetic algorithm for steelmaking-continuous casting LONG Jian-yu,ZHENG Zhong,GAO Xiao-qiang,GONG Yong-min'),HU Wan-zhe 1)College of Material Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing 400045,China 2)College of Economics and Business Administration,Chongqing University,Chongqing 400044,China 3)Vanadium-extracting and Steel-making Plant,Panzhihua Iron and Steel (Group)Co.,Panzhihua 617000,China Corresponding author,E-mail:zhengzh@cqu.edu.cn ABSTRACT An approach,whose hardcore is a classification of charges by determining whether the charge starts at the time of disturbance occurrence,of making a re-plan was proposed to solve the problem of multi-constrained steelmaking-continuous casting re-planning.The constraints of the re-planning problem are divided into hard and soft constraints.A hybrid algorithm based on time forward inferring and genetic algorithm is designed for the processing charges,and another hybrid algorithm based on time backward inferring and genetic algorithm is designed for the un-processing charges.The feasible solution of the re-planning problem is solved with the hybrid algorithm and hard constraints,and the optimal solution is searched with the soft constraints in the feasible solution.The feasibility and effectiveness of the method were verified with the help of simulation experiments by production data in a steel plant. KEY WORDS steelmaking:continuous casting:production planning:scheduling:genetic algorithms 炼钢一连铸是现代钢铁企业生产流程的关键环 础上重新编制计划，即重计划.炼钢一连铸重计划关 节，该区段设备多，生产组织紧凑、复杂，如何对炼 系到生产是否能稳定、连续的进行，因此该研究对实 钢一连铸区段进行有效的生产调度关系到整个钢铁 际生产有着重要的意义. 厂的生产运行顺畅与否”.在实际生产过程中常常 关于炼钢一连铸生产调度优化问题的研究已成 会出现各种随机扰动事件，这使得正在执行的计划 为近年来的研究热点-，其中涉及炼钢一连铸的重 失效.此时，必须依据实时调度信息在原计划的基 计划调度.文献9]对炼钢一连铸重调度问题进行 收稿日期：2013-0408 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2007AA04Z161):国家自然科学基金资助项目(50574110,50174061)：重庆市科技攻关重点项 目(CSTC2011AB3053) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.01.018:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 1 期 2014 年 1 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 1 Jan． 2014 基于遗传算法的炼钢--连铸重计划方法 龙建宇1) ，郑 忠1) ，高小强2) ，龚永民1，3) ，呼万哲1) 1) 重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400045 2) 重庆大学经济与工商管理学院，重庆 400044 3) 攀枝花钢铁集团公司提钒炼钢厂，攀枝花 617000  通信作者，E-mail: zhengzh@ cqu． edu． cn 摘 要 针对多约束的炼钢--连铸重计划问题，提出了一种按扰动时炉次的状态进行炉次分类求解的重计划方法． 将重计划 问题中的约束分成强制约束和柔性约束两类，针对正在作业炉次设计了基于时间顺推和遗传算法的混合算法，针对未作业炉 次设计了基于时间倒推和遗传算法的混合算法，通过强制约束结合混合算法搜寻可行解，然后在可行解中利用柔性约束搜寻 最优解． 采用钢厂的生产实绩数据进行仿真实验验证了该方法的可行性和有效性． 关键词 炼钢; 连铸; 生产计划; 调度; 遗传算法 分类号 TP273; TF345 Production re-planning based on genetic algorithm for steelmaking-continuous casting LONG Jian-yu1) ，ZHENG Zhong1)  ，GAO Xiao-qiang2) ，GONG Yong-min1，3) ，HU Wan-zhe 1) 1) College of Material Science and Engineering，Chongqing University，Chongqing 400045，China 2) College of Economics and Business Administration，Chongqing University，Chongqing 400044，China 3) Vanadium-extracting and Steel-making Plant，Panzhihua Iron and Steel ( Group) Co． ，Panzhihua 617000，China  Corresponding author，E-mail: zhengzh@ cqu． edu． cn ABSTＲACT An approach，whose hardcore is a classification of charges by determining whether the charge starts at the time of disturbance occurrence，of making a re-plan was proposed to solve the problem of multi-constrained steelmaking-continuous casting re-planning． The constraints of the re-planning problem are divided into hard and soft constraints． A hybrid algorithm based on time forward inferring and genetic algorithm is designed for the processing charges，and another hybrid algorithm based on time backward inferring and genetic algorithm is designed for the un-processing charges． The feasible solution of the re-planning problem is solved with the hybrid algorithm and hard constraints，and the optimal solution is searched with the soft constraints in the feasible solution． The feasibility and effectiveness of the method were verified with the help of simulation experiments by production data in a steel plant． KEY WOＲDS steelmaking; continuous casting; production planning; scheduling; genetic algorithms 收稿日期: 2013--04--08 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目( 2007AA04Z161) ; 国家自然科学基金资助项目( 50574110，50174061) ; 重庆市科技攻关重点项 目( CSTC2011AB3053) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 01． 018; http: / /journals． ustb． edu． cn 炼钢--连铸是现代钢铁企业生产流程的关键环 节，该区段设备多，生产组织紧凑、复杂，如何对炼 钢--连铸区段进行有效的生产调度关系到整个钢铁 厂的生产运行顺畅与否［1］． 在实际生产过程中常常 会出现各种随机扰动事件，这使得正在执行的计划 失效． 此时，必须依据实时调度信息在原计划的基 础上重新编制计划，即重计划． 炼钢--连铸重计划关 系到生产是否能稳定、连续的进行，因此该研究对实 际生产有着重要的意义． 关于炼钢--连铸生产调度优化问题的研究已成 为近年来的研究热点［2--8］，其中涉及炼钢--连铸的重 计划调度． 文献［9］对炼钢--连铸重调度问题进行