连铸-轧制混流生产模式下轧批调度问题的分支-定价算法

摘要：

研究了连铸-轧制在热装、温装和冷装混流生产模式下的一类新型轧批调度问题.以最小化温装钢坯(热钢锭)缓冷(等待)导致的热能损失和连轧机架切换带来的产能损失为目标,建立了整数规划模型.由于商业优化软件难以在有限时间内直接求得模型的最优解甚至可行解,提出利用Dantzig-Wolfe分解技术将原模型分解为主问题和子问题,采用列生成算法对主问题和子问题进行迭代求解得到原问题的紧下界,最后以列生成算法作为定界机制嵌入分支-定界框架中形成分支-定价算法,执行分支搜索过程以获得整数最优解.本文还从影响分支-定价算法性能的要素出发提出改进策略.针对主问题,提出列生成和拉格朗日松弛混合求解策略来抑制单一列生成算法的尾效应.针对价格子问题,在动态规划算法中提出了基于占优规则和标号下界计算方法来及早消除无效状态空间,加速求解过程.以钢铁企业的实际生产数据和扩展的随机算例进行了数值实验,结果显示所提出改进策略能够突破求解能力的限制,使分支-定价算法在可接受计算时间内求得工业规模问题的最优解.

关键词：连铸-轧制、混流生产、列生成、分支-定价、动态规划

所属期刊栏目：43

分类号：TN9;O15

资助基金：国家自然科学基金71672032,71621061,71202151;国家重点研发计划2017YFB0304100资助 Supported by National Natural Science Foundation of China71672032,71621061,71202151;National Key Research and Development Program of China2017YFB0304100

在线出版日期：2017-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1178-1189