工业炸药仓储操作的优化方法研究

【摘要】随着我国经济建设快速发展,工业炸药的需求量大大增高,民爆行业伴随着这种需求得到较大发展。由于民爆行业的特殊性,在炸药的仓储管理方面更是有着严格要求,目前国内炸药危险品的仓库严重短缺,现有的炸药仓库也管理不标准,条件恶劣,存在一些安全隐患等问题。所以提高炸药仓库的自动化程度,减少作业人员,优化炸药仓储过程,提高仓库的利用率对炸药行业发展具有重要意义。本文针对炸药仓储过程中一些实际问题提出基于RFID和遗传算法的在线炸药仓储优化操作方法。主要完成以下内容：(1)建立炸药仓储模型,用遗传算法进行优化求解：根据炸药仓储过程中一些实际问题建立炸药仓储的优化数学模型,并运用遗传算法求解模型得到优化解。在已有遗传算法方法基础上,为提高算法的收敛性能,避免算法在寻优搜索中陷入局部极值,采用交叉率P。和变异率Pm在一定范围内进行线性变化。通过采用这种自适应的方式进行参数设置,使算法在寻优搜索的过程中根据需要进行参数的自动调整,提高算法的性能。(2)建立炸药仓储多目标模型,用多目标遗传算法求解这个多目标模型：综合考虑炸药的生产、销售和仓储环节,引入了炸药仓库内每种规格炸药库存量因子。首先根据每种规格炸药的最大库存量对炸药仓库进行分区,根据尽量降低仓库内现有的库存量、让叉车工作时间最短和尽可能出入库频率高的炸药存放在离出入口近的垛位等约束条件建立多目标的炸药仓储优化过程数学模型并采用多目标遗传算法求解模型。然后采用交叉率及变异率线性采用交叉率及变异率在一定范围内线性变换自适应多目标遗传算法来解决多目标炸药仓储优化问题。仿真实验结果表明基于遗传算法的炸药仓储优化能够提高仓库的空间利用率,优化炸药存取过程的行走路径,较好解决了受炸药有效期等约束的优化操作问题。采用多目标遗传算法能够在一定程度上提高仓库的空间利用率,同时保证了炸药仓库内各种规格炸药有一定量库存量以满足炸药生产的柔性化、炸药销售更稳定,也在一定程度上优化了炸药存取过程叉车的行走路径,较好解决了受炸药有效期等约束的炸药仓储优化操作问题。采用改进的自适应遗传算法多目标遗传算法动态选取交叉率和变异率取值性能优于普通多目标遗传算化。
【作者】付华伟；
【导师】何小敏；
【作者基本信息】广东工业大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】炸药仓储；操作优化；库位分区；遗传算法；多目标优化；

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