本发明专利技术提供的低碳城市钢厂网络规划系统和方法，系统包括采集模块，用于采集钢厂网络规划参数，选址模型，用于获取目标选址点信息，运营模型，用于获取各选点中设备维护网络节点信息、设备部件数量、备品备件数量，以及固废回收集中处理网络节点信息，仿真模型，用于对整个网络拓扑结构进行仿真验证；本发明专利技术将问题抽象成更通用的路线，通过仿真与运筹优化相结合，可以进行系统全面并且是理论实际相结合的验证，仿真验证运筹优化决策的正确性，二者不断迭代优化，达到全局最优性决策，模型通用性更强，可适用于不同钢厂集团拓扑结构设计，另外，本发明专利技术通过解耦为多级决策问题，减少人工经验的依赖，实现钢铁集团网络设计最优化和智能化。能化。能化。
【技术实现步骤摘要】
一种低碳城市钢厂网络规划系统和方法
[0001]本专利技术涉及智能制造领域，尤其涉及一种低碳城市钢厂网络规划系统和方法。
技术介绍
[0002]碳排放一般指温室气体排放，会造成温室效应，使全球气温上升，碳排放来源多为世界重工业发展产生、汽车尾气等，温室气体一旦超出大气标准，便会造成温室效应，使全球气温上升，威胁人类生存。目前，国内钢厂为碳排放大户，为了减少碳排放，长流程钢厂转型为城市低碳钢厂将成为未来趋势。但是，目前，针对通过逆向物流系统建立低碳城市钢厂网络规划方法研究较少，现有的规划方式不能从物流规划角度考虑短流程钢厂网络规划，也没有考虑到后续生产运营集中维护和固废集中处理网络节点规划问题。
技术实现思路
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种低碳城市钢厂网络规划系统和方法，以解决上述技术问题。
[0004]本专利技术提供的低碳城市钢厂网络规划系统，包括：
[0005]采集模块，用于采集钢厂网络规划参数；
[0006]选址模型，用于根据所述钢厂网络规划参数获取目标选址点信息，所述目标选址点信息包括废钢收集基地选点、短流程钢厂选点、销售点选点，及各选址点的数量；
[0007]运营模型，用于根据选址模型的输出结果，获取各选点中设备维护网络节点信息、设备部件数量、备品备件数量，以及固废回收集中处理网络节点信息；
[0008]仿真模型，用于根据运营模型的输出结果，对整个网络拓扑结构进行仿真验证。
[0009]与本专利技术的一实施例中，选址模型包括：
[0010]宏观选址模型，用于根据所述钢厂网络规划参数进行宏观选址，获取目标备选点，所述钢厂网络规划参数包括废钢收集量、地理信息、成本信息、环境信息和法律信息；
[0011]上层规划模型，用于对宏观选址模型的输出结果进行一次筛选；
[0012]下层规划模型，用于根据预先设置的目标函数和约束条件，对上层规划模型的输出结果进行二次筛选，所述目标函数以目标选址点的固定投资成本、后期运营费用、运输费用、运输和生产过程中的碳排放成本的最小化为目标，所述约束条件包括节点数量限制、节点的容量或能力限制、节点之间分配关系限制。
[0013]与本专利技术的一实施例中，运营模型包括：
[0014]第一钢厂支撑运营模型，用于获取各选点中设备维护网络节点信息，所述设备维护网络节点信息包括设备集中维护的网络节点及规模；所述设备集中维护的网络节点包括炼钢厂钢包、中包、料罐、结晶器、扇形段、轧辊；
[0015]第二钢厂支撑运营模型，用于通过最小化设备成本获取设备部件数量、备品备件数量；
[0016]钢厂固废运营模型，用于获取固废回收集中处理的网络节点及规模。
[0017]与本专利技术的一实施例中，第二钢厂支撑运营模型包括动态调度子模型和安全库存子模型，所述动态调度子模型以购得的备件数量最少为目标，所述安全库存子模型以最优化订购期内的总成本为目标。
[0018]本专利技术还提供一种低碳城市钢厂网络规划方法，包括：
[0019]采集钢厂网络规划参数；
[0020]根据所述钢厂网络规划参数，建立用于获取目标选址点信息的选址模型，所述目标选址点信息包括废钢收集基地选点、短流程钢厂选点、销售点选点，及各选址点的数量；
[0021]建立运营模型，根据选址模型的输出结果，通过所述运营模型获取各选点中设备维护网络节点信息、设备部件数量、备品备件数量，以及固废回收集中处理网络节点信息；
[0022]根据运营模型的输出结果，对整个网络拓扑结构进行仿真验证。
[0023]与本专利技术的一实施例中，根据所述钢厂网络规划参数进行宏观选址，获取目标备选点，所述钢厂网络规划参数包括废钢收集量、地理信息、成本信息、环境信息和法律信息；
[0024]对宏观选址的结果进行一次筛选；
[0025]根据预先设置的目标函数和约束条件，进行二次筛选，所述目标函数以目标选址点的固定投资成本、后期运营费用、运输费用、运输和生产过程中的碳排放成本的最小化为目标，所述约束条件包括节点数量限制、节点的容量或能力限制、节点之间分配关系限制。
[0026]与本专利技术的一实施例中，通过最小化加权成本获取各选点中设备维护网络节点信息，所述加权成本包括周期维修点的运营成本、固定投资成本、周期物流成本、以及维修和运输碳排放成本的加权成本，所述设备维护网络节点信息包括设备集中维护的网络节点及规模；
[0027]通过最小化设备成本，获取设备部件数量、备品备件数量，所述设备包括炼钢厂钢包、中包、料罐、结晶器、扇形段、轧辊；
[0028]通过最小化回收过程的物流成本和选址建设固废回收集中处理节点的固定投资成本，获取固废回收集中处理的网络节点及规模。
[0029]与本专利技术的一实施例中，一次筛选包括：
[0030]将宏观选址的结果进行实数编码，获取初始种群，
[0031]计算种群中每个个体的适应度，
[0032]根据每个个体的的适应度，进行比例选择，
[0033]选取父代个体进行交叉，获取子代个体，
[0034]选取变异个体进行变异，
[0035]随机选择个体进行邻域搜索，并将邻域搜索的新个体替换原个体。
[0036]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述方法。
[0037]本专利技术还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；
[0038]所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上述中任一项所述方法。
[0039]本专利技术的有益效果：本专利技术中的低碳城市钢厂网络规划系统和方法，通过使用将钢厂网络拓扑结构的复杂的决策问题转化为一系列带有最优化思想的决策问题，将问题抽象成更通用的路线，通过仿真与运筹优化相结合，可以进行系统全面并且是理论实际相结
合的验证，仿真验证运筹优化决策的正确性，二者不断迭代优化，达到全局最优性决策，本专利技术中的仿真+运筹优化模型，具有很强的场景抽象能力，使得模型通用性更强，可适用于不同钢厂集团拓扑结构设计，另外，本专利技术通过解耦为多级决策问题，减少人工经验的依赖，实现钢铁集团网络设计最优化和智能化。
附图说明
[0040]图1是本专利技术实施例中低碳城市钢厂网络规划方法的流程示意图。
[0041]图2是本专利技术实施例中低碳城市钢厂网络规划系统的上层规划模型的求解算法流程图。
[0042]图3是本专利技术实施例中低碳城市钢厂网络规划系统的下层规划模型求解算法流程图。
[0043]图4是本专利技术实施例中低碳城市钢厂网络规划系统的网络结构图流程图。
具体实施方式
[0044]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低碳城市钢厂网络规划系统，其特征在于，包括：采集模块，用于采集钢厂网络规划参数；选址模型，用于根据所述钢厂网络规划参数获取目标选址点信息，所述目标选址点信息包括废钢收集基地选点、短流程钢厂选点、销售点选点，及各选址点的数量；运营模型，用于根据选址模型的输出结果，获取各选点中设备维护网络节点信息、设备部件数量、备品备件数量，以及固废回收集中处理网络节点信息；仿真模型，用于根据运营模型的输出结果，对整个网络拓扑结构进行仿真验证。2.根据权利要求1所述的低碳城市钢厂网络规划系统，其特征在于，所述选址模型包括：宏观选址模型，用于根据所述钢厂网络规划参数进行宏观选址，获取目标备选点，所述钢厂网络规划参数包括废钢收集量、地理信息、成本信息、环境信息和法律信息；上层规划模型，用于对宏观选址模型的输出结果进行一次筛选；下层规划模型，用于根据预先设置的目标函数和约束条件，对上层规划模型的输出结果进行二次筛选，所述目标函数以目标选址点的固定投资成本、后期运营费用、运输费用、运输和生产过程中的碳排放成本的最小化为目标，所述约束条件包括节点数量限制、节点的容量或能力限制、节点之间分配关系限制。3.根据权利要求1所述的低碳城市钢厂网络规划系统，其特征在于，所述运营模型包括：第一钢厂支撑运营模型，用于获取各选点中设备维护网络节点信息，所述设备维护网络节点信息包括设备集中维护的网络节点及规模；所述设备集中维护的网络节点包括炼钢厂钢包、中包、料罐、结晶器、扇形段、轧辊；第二钢厂支撑运营模型，用于通过最小化设备成本获取设备部件数量、备品备件数量；钢厂固废运营模型，用于获取固废回收集中处理的网络节点及规模。4.根据权利要求1所述的低碳城市钢厂网络规划系统，其特征在于，所述第二钢厂支撑运营模型包括动态调度子模型和安全库存子模型，所述动态调度子模型以购得的备件数量最少为目标，所述安全库存子模型以最优化订购期内的总成本为目标。5.一种低碳城市钢厂网络规划方法，其特征在于，包括：采集钢厂网络规划参数；根据所述钢厂网络规划参数，建立用于获取目标选址点信息的选址模型，所述目标选址点信息包括废钢收集基地选点、短流程钢厂选点、销售...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐林伟，何洪，李俊，吴令，
申请(专利权)人：中冶赛迪重庆信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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