钢铁企业原料运输系统模型研究
摘 要
本文针对马钢2#、3#高炉相继投产运行后导致的物流量加大，物流供应操作工艺流程复杂度大幅上升等问题，以动态规划和模糊决策为基本模型构建了钢铁企业原料运输系统数学模型，阐述了该模型的基本概念、框架结构、执行流程等内容，并设计了包括数据系统、监控系统、决策系统、查询系统和系统管理在内的五大功能模块。本文构建的原料运输系统在满足实际生产需求的基础上，减少了原料无效运输的时间，降低了生产操作难度，提高了生产效率。
【关键词】钢铁 原料运输 运输模型 动态规划 模糊决策
一直以来运输问题的研究是国内外专家学者和实际应用部门关注的课题。Kantorovich和Hitchcock首先建立了数学模型，将运输问题转化为一个标准的线性规划问题，并用单纯形法求解；美国学者L.A.Zadeh 于1965年提出了模糊集概念，建立了以模糊集合论为基础的模糊数学。1970年Bellman和L.A.Zadeh提出了模糊决策的基本模型。近年来，随着钢铁行业进入了一个新的高速发展期，马钢2#、3#高炉相继投产，但马钢港务原料厂外供运输操作决策仍停留在人工经验判断阶段，系统复杂、。因此马钢港务原料厂需要一套决策科学、效率高、运行稳定的决策支持系统，以辅助操作员决策，降低操作难度，提高生产效率。
1 原料运输系统数学建模
1.1 基本概念
任务：记一次连续运送预定重量的某种物料到某终点进入对应矿槽为一项任务；计算点：记每项执行中的任务的预测料尾出发点（时间）前移为△T1待执行任务的计算点；指令发出点：记计算点后移△T2为待执行任务的指令发出点；数据采集点：记执行中任务预测料尾出发点后移△T3为预测的数据采集点。
1.2 备选待执行任务项的确定
包括任务物料种类及到达终点的确定和任务物料运送量的确定两部分。
1.2.1 任务物料种类及到达终点的确定
（1）物料维持时间的计算。设（i-k）为第 种物料到达第k个终点的任务。aik为第k个终点第i种物料在任务（i-k）执行点的预测存量。bik为第k个终点第i种物料的最小安全存量。∧ik为第k个终点对第i种物料的使用速率（单位时间耗用量，取期望值）。计算dik=（aik-bik）/∧ik为第k个终点第i种物料的维持时间。
（2）备选待执行任务的选取。将所有dik按从小到大排列，逐个依次考虑选入备选待执行任务组。凡料尾未发出的执行中任务（i-k）或料尾虽已发出但其出发点与预测数据集点距离小于△T3的执行中任务（i-k），...
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