钢铁企业板坯库自组织物流优化与成品混装物流优化

论文摘要

近年来随着物流技术的发展,钢铁企业已经逐渐将物流管理水平作为提高企业竞争力的一个重要手段。本文以钢铁企业热轧板坯库物流自组织物流优化及钢铁成品混装物流优化这两个物流空间调度问题为研究对象,其目的在于提升钢铁企业物流管理水平,提高物流作业效率,从而降低物流成本。本文围绕上述内容开展以下三方面工作：(1)热轧板坯库自组织物流优化问题是在板坯库检修期间,对库区中的某些板坯簇进行倒垛整理,在整理的过程中确定倒垛板坯的移动顺序及其空间存放位置,使得库区的规整程度改进量最大化、倒垛次数和吊机移动距离最小化。本文提出用于刻画板坯库规整性的评价方法,基于该规整性数学描述建立了热轧板坯库自组织物流优化问题的线性整数规划模型,并设计了禁忌搜索算法进行求解。采用某板坯库的实际数据对所提出的算法进行测试,实验结果表明,规整程度改进量与人工数据相比平均提高了36.5%。(2)钢铁成品混装物流优化问题是在满足各种成品装载要求约束,船舶装载规程约束的情况下,以最小化到港站平衡惩罚以及倒垛次数为目标,对不同类型钢铁成品装载位置进行决策的过程。针对该问题的特征建立了基于实际装载要求的线性整数规划模型。在求解过程中提出了三阶段的启发式算法来获得初始解,同时设计了带有加速、种改进策略的禁忌搜索算法来获得问题的近优解。基于某钢铁企业实际集配计划数据的实验结果表明设计的禁忌搜索算法可以在较短的时间内有效解决水运混装计划问题,其结果优于人工方法。(3)针对以上研究的两个实际问题分别设计了板坯库物流自组织物流优化决策支持系统及钢铁成品水运配载系统中的混装物流优化功能模块。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 钢铁企业板坯库自组织物流优化问题概述
• 1.1.1 问题研究背景
• 1.1.2 问题研究目的及意义
• 1.1.3 国内外研究现状
• 1.2 钢铁成品混装物流优化问题概述
• 1.2.1 问题研究背景、研究目的和意义
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作路线
• 第2章 钢铁板坯库自组织物流优化问题
• 2.1 钢铁板坯库自组织物流优化问题介绍
• 2.1.1 钢铁板坯库自组织物流优化问题的产生
• 2.1.2 板坯库堆垛规则介绍
• 2.1.3 板坯库情况介绍
• 2.1.4 库内板自组织物流优化问题的现状分析
• 2.2 钢铁板坯库自组织物流优化问题描述
• 2.2.1 库区规整性定义及其评价方法
• 2.2.2 问题目标和约束
• 2.2.3 钢铁板坯库自组织物流优化问题的数学模型
• 2.3 问题求解分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 板坯库自组织物流优化问题的禁忌搜索算法
• 3.1 板坯库自组织物流优化问题求解的整体框架
• 3.1.1 禁忌搜索算法的总体思想
• 3.1.2 禁忌搜索算法的基本流程
• 3.1.3 禁忌搜索算法的主要特点
• 3.2 板坯库自组织物流优化问题的禁忌搜索算法
• 3.2.1 构造启发式,产生初始解
• 3.2.2 设计邻域结构
• 3.2.3 设计禁忌表
• 3.2.4 设计终止准则
• 3.3 算法性能测试与分析
• 3.3.1 测试环境、数据来源以及参数配置
• 3.3.2 测试结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 板坯库自组织物流优化系统
• 4.1 系统业务流程分析
• 4.2 系统架构设计
• 4.3 系统功能设计
• 4.3.1 授权用户登录模块
• 4.3.2 数据下载模块
• 4.3.3 库区图形和表格显示模块
• 4.3.4 自组织方案制定模块
• 4.3.5 结果显示及评价模块
• 4.3.6 静态参数维护模块
• 4.3.7 数据上传模块
• 4.4 系统操作流程
• 4.5 本章小结
• 第5章 钢铁成品混装物流优化问题
• 5.1 钢铁成品混装物流优化问题介绍
• 5.1.1 钢铁成品混装物流优化问题的产生
• 5.1.2 各种钢铁成品的装船标准以及内河轮装载规则
• 5.2 钢铁成品混装物流优化问题描述
• 5.2.1 问题目标与约束
• 5.2.2 钢铁成品混装物流优化问题模型
• 5.3 问题求解分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 钢铁成品混装物流优化问题的禁忌搜索算法
• 6.1 钢铁成品混装物流优化问题的禁忌搜索算法设计
• 6.1.1 构造启发式
• 6.1.2 邻域结构设计
• 6.1.3 禁忌表以及停止准则
• 6.1.4 算法步骤
• 6.1.5 加速策略以及解改进策略
• 6.2 算法性能测试与分析
• 6.2.1 测试环境及算法参数配置
• 6.2.2 测试结果及分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 钢铁成品混装物流优化系统模块
• 7.1 原系统架构设计
• 7.2 模块功能需求分析
• 7.3 模块功能设计
• 7.4 本章小结
• 第8章 结束语
• 参考文献
• 致谢