一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法技术

本发明专利技术提供一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，能够有效提高天车调度的效率。所述方法包括：S1，获取炼钢车间生产跨的历史天车任务表；S2，根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数；S3，判断当前时刻是否达到重新分区的时刻，若达到，则依次执行S4、S5，以实现动态区域分配的天车调度；S4，根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布；S5，根据得到的任务产生概率分布，将生产跨空间划分为任务密度均匀的等天车数量的区域，每台天车执行一个区域内的任务。本发明专利技术涉及天车调度领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法
本专利技术涉及天车调度领域，特别是指一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法。
技术介绍
钢铁生产过程中天车集装卸、搬运、运输功能于一身，天车是钢厂中最重要的物流运输方式。天车调度是钢厂生产调度的重要组成部分，是钢厂工序间物料匹配、衔接、调控的“枢纽”。合理、有效地进行天车调度，有助于提高钢厂单元工序的生产效率，对提高钢厂系统整体效益起着至关重要。目前已有炼钢厂仓储车间实现无人天车智能调度，但在炼钢生产车间仍依靠人工经验进行天车调度，通常采用固定的分区方式，即将天车的工作区域根据一定的规则进行划分，天车负责相应区域内的任务，且每台天车负责的区域范围基本不随时间的变化而做调整。虽然采用固定分区方式的天车调度简单易用，但是炼钢车间由于工序处理周期存在波动性，天车任务产生是动态不确定性的，随着生产的进行，每个区域内任务产生概率密度也在变化，基于固定分区的天车调度会导致天车负荷不平衡，导致天车运输效率低，进而影响生产节奏，降低生产效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，以解决现有技术所存在的固定分区的天车调度方式，导致天车运输效率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，包括：S1，获取炼钢车间生产跨的历史天车任务表；S2，根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数；S3，判断当前时刻是否达到重新分区的时刻，若达到，则依次执行S4、S5，以实现动态区域分配的天车调度；S4，根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布；S5，根据得到的任务产生概率分布，将生产跨空间划分为任务密度均匀的等天车数量的区域，每台天车执行一个区域内的任务。进一步地，所述历史天车任务表包括任务的序号、起始工位、目的工位、开始时间和完成时间。进一步地，所述根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数包括：将起始工位且目的工位都相同的任务作为同一种任务，对获取的历史天车任务表中的任务进行统计，得到每种任务下一个时刻可以产生的关联任务，并计算每种任务的各种关联任务产生的概率、各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差。进一步地，计算每种任务的各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差包括：计算每种任务的完成时间与其每种关联任务的开始时间之间的时间差；根据得到的时间差，确定每种任务的各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差。进一步地，任务j的目的工位为任务i的起始工位，称任务i为任务j的关联任务；任务j的关联任务i产生的时间间隔的均值表示为：其中，ui为任务j的关联任务i产生的时间间隔的均值；n为任务j与其关联任务i组成的任务对总个数；etjk为第k个任务对中任务j的完成时间；stik为第k个任务对中任务i的开始时间。进一步地，任务j的关联任务i产生的时间间隔的方差表示为：其中，σ2i为任务j的关联任务i产生的时间间隔的方差；ui为任务j的关联任务i产生的时间间隔的均值；n为任务j与其关联任务i组成的任务对总个数；etjk为第k个任务对中任务j的完成时间；stik为第k个任务对中任务i的开始时间。进一步地，任务j的关联任务i产生的概率表示为：其中，为任务j完成后，任务j的关联任务i产生的概率；ni为历史天车任务表中以任务j的目的工位为起始工位的关联任务i的个数；z表示任务j的关联任务i的种类；为历史天车任务表中以任务j的目的工位为起始工位的所有任务的总个数。进一步地，所述根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布包括：获取当前时刻已经完成且还未从目的工位产生下一个任务的所有任务，根据获取的当前已完成且未产生下一个任务的所有任务以及得到的每种任务的各种关联任务产生的概率、各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差，计算当前的下一时刻可以产生的所有任务的产生概率；根据下一时刻可以产生的所有任务的空间范围以及得到的所有任务的产生概率，计算生产跨在下一时刻空间总的任务产生概率分布。进一步地，在当前的下一时刻产生任务i的概率表示为：其中，pi(t1)表示在当前时刻t0的下一时刻t1产生任务i的概率；为任务j完成后，以任务j的目的工位为起始工位的任务i产生的概率；φi(△t)为在任务j完成后，任务i产生的时间间隔的正态分布函数；△t表示时间差；σi表示标准差。进一步地，所述根据下一时刻可以产生的所有任务的空间范围以及得到的所有任务的产生概率，计算生产跨在下一时刻空间总的任务产生概率分布包括：根据下一时刻可以产生的所有任务的起始工位和目的工位的空间位置，将各任务的产生概率在空间进行叠加，得到生产跨在下一时刻空间总的任务产生概率分布。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，根据获取的历史天车任务表，确定不同时段的炼钢车间生产跨任务产生概率分布，根据不同时段炼钢车间生产跨任务产生概率分布不同，对天车运行区域进行动态分配，相比现有的固定分区的天车调度，能够有效提高天车调度的效率，从而提高天车运输的效率，有助于提高车间生产效率，进而提高企业效益。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的空间任务产生概率分布叠加的示意图；图3为本专利技术实施例提供的空间区域划分的示意图；图4为本专利技术实施例提供的炼钢车间天车调度方法的详细流程示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的固定分区的天车调度方式，导致天车运输效率低的问题，提供一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法。实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，包括：S1，获取炼钢车间生产跨的历史天车任务表；S2，根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数；S3，判断当前时刻是否达到重新分区的时刻，若达到，则依次执行S4、S5，以实现动态区域分配的天车调度；S4，根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布；S5，根据得到的任务产生概率分布，将生产跨空间划分为任务密度均匀的等天车数量的区域，每台天车执行一个区域内的任务。本专利技术实施例所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，根据获取的历史天车任务表，确定不同时段的炼钢车间生产跨任务产生概率分布，根据不同时段炼钢车间生产跨任务产生概率分布不同，对天车运行区域进行动态分配，相比现有的固定分区的天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，包括：/nS1，获取炼钢车间生产跨的历史天车任务表；/nS2，根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数；/nS3，判断当前时刻是否达到重新分区的时刻，若达到，则依次执行S4、S5，以实现动态区域分配的天车调度；/nS4，根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布；/nS5，根据得到的任务产生概率分布，将生产跨空间划分为任务密度均匀的等天车数量的区域，每台天车执行一个区域内的任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，包括：
S1，获取炼钢车间生产跨的历史天车任务表；
S2，根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数；
S3，判断当前时刻是否达到重新分区的时刻，若达到，则依次执行S4、S5，以实现动态区域分配的天车调度；
S4，根据确定的用于任务产生概率计算的参数，计算生产跨在当前的下一时刻空间总的任务产生概率分布；
S5，根据得到的任务产生概率分布，将生产跨空间划分为任务密度均匀的等天车数量的区域，每台天车执行一个区域内的任务。


2.根据权利要求1所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，所述历史天车任务表包括任务的序号、起始工位、目的工位、开始时间和完成时间。


3.根据权利要求1所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，所述根据获取的历史天车任务表，确定用于任务产生概率计算的参数包括：
将起始工位且目的工位都相同的任务作为同一种任务，对获取的历史天车任务表中的任务进行统计，得到每种任务下一个时刻可以产生的关联任务，并计算每种任务的各种关联任务产生的概率、各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差。


4.根据权利要求3所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，计算每种任务的各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差包括：
计算每种任务的完成时间与其每种关联任务的开始时间之间的时间差；
根据得到的时间差，确定每种任务的各种关联任务产生的时间间隔的均值和方差。


5.根据权利要求4所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，任务j的目的工位为任务i的起始工位，称任务i为任务j的关联任务；
任务j的关联任务i产生的时间间隔的均值表示为：



其中，ui为任务j的关联任务i产生的时间间隔的均值；n为任务j与其关联任务i组成的任务对总个数；etjk为第k个任务对中任务j的完成时间；stik为第k个任务对中任务i的开始时间。


6.根据权利要求4所述的基于动态区域分配的炼钢车间天车调度方法，其特征在于，任务j的关联任务i产生的时间间隔的方差表示为：

【专利技术属性】
技术研发人员：冯凯，林时敬，徐安军，贺东风，刘成，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11