本發(fā)明涉及冶金工藝技術領域，尤其涉及一種處理煉鋼連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術：
煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程是銜接煉鐵和軋鋼的中間環(huán)節(jié)，從物流的角度看，這是離散和連續(xù)相混雜的大型高溫作業(yè)過程，在鋼鐵生產(chǎn)全流程中具有舉足輕重的地位。作為鋼鐵這一典型流程工業(yè)生產(chǎn)過程優(yōu)化調(diào)度的核心內(nèi)容，煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度的實施對提高鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效率、減少能源和物質消耗、提升產(chǎn)品品質和降低生產(chǎn)成本等都具有極其重要的意義。同時，煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題又是一類復雜的優(yōu)化問題，具有規(guī)模大、約束復雜、目標函數(shù)非線性、隨機事件和動態(tài)擾動繁多，以及對算法實時性要求高等顯著特征，因而，研究煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題具有理論和應用的雙重價值。煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題可分為靜態(tài)調(diào)度、動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度三類，這三類子問題的已知條件、研究方法和結論各不相同，復雜程度也漸次遞進。靜態(tài)調(diào)度問題是以客戶合同數(shù)據(jù)或ERP下達的短期計劃為輸入條件，根據(jù)工藝限制條件進行組爐次和組澆次，生成爐次計劃和澆次計劃，并以爐次為最小計劃單位，確定以何種順序，在何時、何種設備上安排鋼水從轉爐至連鑄機各個工序的時刻表。動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度均以靜態(tài)計劃的實際執(zhí)行情況，以及生產(chǎn)環(huán)境中的動態(tài)事件為輸入條件，采用各種優(yōu)化計算方法，對靜態(tài)計劃進行實時調(diào)整并滾動編制，減少計劃的累積時間誤差，克服由于多種動態(tài)擾動導致原調(diào)度方案無法繼續(xù)執(zhí)行的困境，針對不同的動態(tài)事件做出及時、正確和優(yōu)化的響應，使煉鋼-連鑄生產(chǎn)能有序、順暢地進行。目前，國內(nèi)外學者和工程技術人員對煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題這一課題的研究極為重視。文獻(VieiraGE,HerrmannJW,LinE.Reschedulingmanufacturingsystems:aframeworkofstrategies,policies,andmethods.JournalofScheduling,2003,6(1):39～62.)總結了生產(chǎn)環(huán)境中可能出現(xiàn)的動態(tài)事件，大致可以分為四類：時間偏差，工件的到達時刻和加工處理時間均具有隨機性，可能提前或滯后，如鐵水到達時刻和轉爐出鋼時刻延遲；設備故障，指在生產(chǎn)過程中某臺設備突然發(fā)生故障，在修復之前不能繼續(xù)使用，必須原來安排在該設備上的操作指派其他設備；質量事件，指鋼水合金成分等質量指標達不到合同要求，需要通過回爐或改鋼等手段處置不合格鋼水；合同事件，指合同的臨時變更，如加急或取消合同等，此時需要結合變更后的合同進行重調(diào)度，重新編制計劃方案。文獻(TangLX,LiuWX,LiuJY.Aneuralnetworkmodelandalgorithmforthehybridflowshopschedulingprobleminadynamicenvironment.JournalofIntelligentManufacturing2005,16(3):361～370.)對動態(tài)事件的分類也有類似的描述，并應用神經(jīng)網(wǎng)絡方法對動態(tài)環(huán)境下的混流生產(chǎn)車間作業(yè)調(diào)度問題進行了研究。本發(fā)明主要針對第一類動態(tài)事件(時間偏差)展開。文獻(朱子勇.基于規(guī)則的特鋼行業(yè)生產(chǎn)調(diào)度方法研究與軟件開發(fā)[D].大連:大連交通大學，2006:31～32.)提出了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度問題的描述和基于規(guī)則的分階段生產(chǎn)調(diào)度模型，總結了特鋼企業(yè)中生產(chǎn)調(diào)度的一些規(guī)則，具體到煉鋼-連鑄環(huán)節(jié)中，主要是指煉鋼廠的按成分冶煉規(guī)則，這樣的規(guī)則描述太過籠統(tǒng)，不適應動態(tài)環(huán)境中對動態(tài)事件的調(diào)度要求。文獻(王闖，劉青，王彬，等.特殊鋼廠煉鋼-連鑄調(diào)度模型[J].北京科技大學學報，2013,35(3):371～378.)針對特殊鋼廠的煉鋼-連鑄調(diào)度問題，建立了多目標調(diào)度模型，并給出了基于規(guī)則的動態(tài)調(diào)度策略以及具體的時間調(diào)整方法，但這些規(guī)則僅僅針對轉爐出鋼時刻延遲一種動態(tài)事件，對其他多個工序可能出現(xiàn)的多種時間偏差類事件不起作用。已申請的專利(公開號“CN101520656A”，一種煉鋼連鑄生產(chǎn)在線多模式時間優(yōu)化調(diào)度方法)針對微調(diào)度即計劃時間優(yōu)化這一問題，提出了一種煉鋼連鑄生產(chǎn)過程擾動情況出現(xiàn)后的在線多模式時間優(yōu)化調(diào)度方法，按照連鑄工序和非連鑄工序作業(yè)時間是否同時進行調(diào)整的情況具體細分為六種模式，可以實現(xiàn)靈活、優(yōu)化的在線調(diào)度，但是所有這些模式下的調(diào)度方案均需要求解非線性模型得到(或求解經(jīng)轉換后的線性模型得到)，往往數(shù)學處理復雜，運算時間較長，特別是當問題規(guī)模變大，并且該類動態(tài)擾動頻繁發(fā)生時，就難以滿足調(diào)度實時性要求了。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種處理煉鋼連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度方法，通過應用本發(fā)明的方法，無需通過求解非線性數(shù)學模型就可以自動得到優(yōu)化的時間調(diào)整方案，不僅提高了時間調(diào)整方案的質量并縮短了方案生成的時間，還可以滿足大規(guī)模且動態(tài)擾動頻繁發(fā)生場合調(diào)度的實時性要求，最終達到了提高轉爐煉鋼廠的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性的目的。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：基于啟發(fā)式算法簇的煉鋼連鑄動態(tài)調(diào)度方法，包括以下步驟：步驟1：若某爐次在某工序的開始時刻或結束時刻出現(xiàn)延遲，記錄延遲時間，依次計算該爐次在該工序之后所有工序的等待時間之和、處理時間和相鄰工序間的運輸時間緩沖值之和，該爐次在連鑄工序的緊前爐次的澆注時間可延長量，以及后續(xù)所有爐次開澆時刻的最小延遲量；其中，緊前爐次的澆注時間可延長量為最小平穩(wěn)拉速下的澆注時間減去典型拉速下的澆注時間之差；步驟2：根據(jù)該爐次是否為澆次中的首爐，分別比較判斷延遲時間是否小于等于首爐和非首爐情況下可用的緩沖時間之和，若判斷結果為是，則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟11；步驟3：調(diào)整該爐次在后續(xù)各個工序的等待時間和開始時刻，并更新延遲時間；步驟4：判斷更新后的延遲時間是否大于0，若大于0，則調(diào)整該爐次在后續(xù)除連鑄外的各個工序的開始時刻、處理時間和相鄰工序間的運輸時間，并更新延遲時間，否則跳轉至步驟8；步驟5：判斷步驟4更新后的延遲時間是否大于0，若是則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟8；步驟6：判斷該爐次是否為非澆次中的首爐，若是則通過降低該爐次的緊前爐次澆注速度，延長其澆注時間；否則直接跳轉至下一步；步驟7：推遲該爐次及其后續(xù)所有爐次在連鑄工序的開澆時刻；步驟8：判斷在步驟3和步驟4延遲該爐次在后續(xù)工序的開始時刻時，是否與相應工序上使用同一設備的緊后爐次發(fā)生沖突，若是則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟11；步驟9：將該爐次在發(fā)生沖突的某工序上的沖突時間等同于緊后爐次開始時刻的延遲時間，并跳轉至步驟1；步驟10：將緊后爐次作為當前爐次，判斷是否與其緊后爐次發(fā)生沖突，是則跳轉至步驟9，否則繼續(xù)下一步；步驟11：結束處理煉鋼連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度方法。按上述方案，步驟2中，若該爐次j為澆次中的首爐，首爐情況下可用的緩沖時間之和采用下式判斷：其中，tdyn為tdyn(i,j,k)的簡寫，表示澆次i中的某一爐次j在其工藝處理路徑上某一工序k的開始時刻或結束時刻的延遲時間；Tw(i,j,k)為當前爐次在工序k之后所有工序的等待時間之和、Tbuf(i,j,k)為當前爐次在工序k之后所有工序的處理時間和到相鄰工序間運輸時間緩沖值之和，為與該爐次安排在同一臺連鑄設備上的后續(xù)所有爐次開澆時刻的最小延遲量。按上述方案，步驟2中若爐次j為非澆次中的首爐，非首爐情況下可用的緩沖時間之和采用下式判斷：其中，為爐次在連鑄工序的緊前爐次的澆注時間可延長量。按上述方案，步驟3中調(diào)整該爐次在后續(xù)各個工序的等待時間和開始時刻，并更新延遲時間采用下式：其中，t′w(i,j,k)為減少后爐次j在工序k的等待時間，x′(i,j,k)為延遲后爐次j在工序k的開始時刻，x(i,j,k)為爐次j在工序k的開始時刻。按上述方案，步驟4中對爐次j在工序k之后除連鑄工序的所有工序的處理時間和相鄰工序間的運輸時間進行調(diào)整，同時也對延遲時間tdyn進行更新；并且在調(diào)整處理時間和運輸時間之前，要對爐次j在工序k的開始時刻進行延遲；根據(jù)下式進行調(diào)整：其中，和分別為爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間的緩沖值，t′p(i,j,k)和t′t(i,j,k)分別為壓縮后爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間，tp(i,j,k)和tt(i,j,k)分別為壓縮前爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間。按上述方案，步驟6中將澆鑄速度從典型拉速降為最小平穩(wěn)拉速，延長緊前爐次的澆注時間，并更新tdyn，按下式調(diào)整：其中，t′p(i,j-1,K)為延長后的緊前爐次的澆注時間；對于爐次j為非澆次中首爐的情況，經(jīng)過該算法調(diào)整后，時間延遲動態(tài)事件將被完全緩沖處理，即滿足tdyn＝0。按上述方案，步驟7中，若爐次j為非澆次中的首爐時，爐次j本身和與其安排在同一臺鑄機設備上的后續(xù)爐次的開澆時刻均需相應的延遲，延遲后的開澆時刻按下式調(diào)整：其中，x′(i,j,K)為后續(xù)爐次延遲后的開澆時刻；若爐次j為澆次中的首爐，則該澆次中所有爐次的開澆時刻均需延遲，并更新tdyn，延遲后的開澆時刻按下式調(diào)整：按上述方案，步驟8中，爐次j在工序k的開始時刻、處理時間和輔助時間等與其緊后爐次的開始時刻之間滿足下面的關系式，則會發(fā)生沖突：x(i‾,j‾,k)]]>其中，ta(i,j,k)和分別為爐次j在工序k的輔助時間和相應的緩沖值，為緊后爐次的開始時刻。按上述方案，步驟9中，爐次j與其緊后爐次在工序k發(fā)生設備沖突，沖突時長為：為了消解該沖突，令：即將爐次j在工序k的沖突時間等同于其緊后爐次開始時刻的延遲時間進而遞歸調(diào)用前面的步驟1～8進行處理。本發(fā)明還提供一種處理煉鋼-連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含工廠信息設置模塊、鋼種信息設置模塊、工藝路線設置模塊、計劃編制模塊和時間優(yōu)化調(diào)整模塊等。通過應用該系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)每個轉爐煉鋼廠的實際情況進行具體配置，并調(diào)用計劃編制模塊生成作業(yè)方案。在用作業(yè)方案指導組織生產(chǎn)時，若發(fā)生了時間偏差類動態(tài)事件，則調(diào)用時間優(yōu)化調(diào)整模塊生成調(diào)整方案，以做出及時和正確的響應，不影響煉鋼-連鑄生產(chǎn)平順地推進。一種處理煉鋼-連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度方法的系統(tǒng),包括：工廠信息設置模塊，用于設置轉爐煉鋼廠中包含的生產(chǎn)工序信息，及各工序下包含的設備數(shù)量信息；所述生產(chǎn)工序信息包括序號、工序名和工序編碼生產(chǎn)工序屬性；鋼種信息設置模塊，用于根據(jù)每個轉爐煉鋼廠的生產(chǎn)大綱設置鋼種信息；工藝路線設置模塊，用于設置每個鋼種大類的工藝處理路線，包含路線表、澆鑄要求表和流程時間表；計劃編制模塊，用于接收ERP下達的班次計劃，并依據(jù)該計劃生成具體的各工序的時間計劃Gantt圖；時間優(yōu)化調(diào)整模塊，用于根據(jù)上述啟發(fā)式算法簇求解時間偏差類動態(tài)事件和生成時間優(yōu)化調(diào)整方案。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：1)克服了傳統(tǒng)技術在應用范圍上的局限性，提出了適合所有時間偏差類動態(tài)事件的算法——緊密結合煉鋼-連鑄生產(chǎn)工藝技術，抽象和凝練成了一組啟發(fā)式算法簇，通過應用該啟發(fā)式算法簇，可以針對轉爐煉鋼廠所有工序的時間偏差類動態(tài)事件生成時間優(yōu)化調(diào)整方案，克服了傳統(tǒng)技術僅僅針對某一種特定的時間偏差事件起作用的局限性。2)克服了傳統(tǒng)技術需要求解非線性數(shù)學模型來獲得時間優(yōu)化調(diào)整方案，相應的數(shù)學處理復雜，運算時間長的局限性，本發(fā)明提供的算法求解更快捷、高效；在上述啟發(fā)式算法簇的基礎上，提出了針對時間偏差類動態(tài)事件的求解方法，無需通過求解非線性數(shù)學模型就可以得到優(yōu)化的時間調(diào)整方案。3)克服了傳統(tǒng)技術難于滿足大規(guī)模且動態(tài)擾動頻繁發(fā)生場合調(diào)度實時性要求的缺陷，由于本發(fā)明算法的運算時間短，求解更高效，通過在國內(nèi)某典型轉爐煉鋼廠實際生產(chǎn)中的測試表明，可以極大地提高時間優(yōu)化調(diào)整方案的質量和縮短生成方案的時間，也較好地滿足了調(diào)度的實時性要求，最終提高轉爐煉鋼廠的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：圖1為本發(fā)明的基于啟發(fā)式算法簇的動態(tài)調(diào)度方法的總體流程圖；圖2為實施算例1的時間偏差擾動示意圖；圖3為實施算例1的具體調(diào)度方案輸出；圖4為實施算例2的時間偏差擾動示意圖；圖5為實施算例2的具體調(diào)度方案輸出；圖6為本發(fā)明系統(tǒng)的工廠信息設置模塊；圖7為本發(fā)明系統(tǒng)的鋼種信息設置模塊；圖8為本發(fā)明系統(tǒng)的工藝路線設置模塊；圖9為本發(fā)明系統(tǒng)的計劃編制模塊；圖10為本發(fā)明系統(tǒng)的計劃Gantt圖示例。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。煉鋼廠包含的工序環(huán)節(jié)有：脫硫(KR)、轉爐冶煉(LD)、吹氬(Ar)、鋼包爐(LF)、真空精煉(RH)和連鑄(CC)等。滿足如下工藝前提條件：1)不同鋼種有不同的工藝處理路徑，會依次經(jīng)過上述全部或部分工序環(huán)節(jié)，如KR→LD→Ar→CC、KR→LD→LF→RH→CC等，但工藝路徑上不存在回環(huán)，即不會兩次通過同一工序，回爐和改鋼的情況不在此處考慮范疇之內(nèi)。2)鋼水在不同工序的處理時間、輔助時間和相鄰工序間的運輸時間均有標準值和緩沖值，編制靜態(tài)計劃時一律使用標準值，進行動態(tài)調(diào)度時可在標準值的基礎上加上或減去緩沖值，放緩或加快生產(chǎn)節(jié)奏，以適應消除動態(tài)擾動的需求。3)為滿足連鑄機的連澆要求，允許鋼水在連鑄澆注前(連鑄機回轉臺)或其他工序處理開始前等待一段時間，但等待時間必須滿足最大等待時間約束或相鄰工序間的最大間隔時間約束。4)為不同鋼種設置三種澆注速度：典型拉速和最大/最小平穩(wěn)拉速，編制靜態(tài)計劃時使用典型拉速，動態(tài)調(diào)度時，為了保證連鑄機不斷澆，可以分別使用最大/最小平穩(wěn)拉速，以縮短或延長澆注時間。符號和變量描述：i——澆次編號，共有I個澆次，i＝1,2,…,I；j——爐次編號，第i個澆次中包含的爐次數(shù)為Ji，即j＝1,2,…,Ji；k——工序編號，共有K道工序，定義脫硫工序編號為k＝1，連鑄工序編號為k＝K。(i,j,k)——下標或變量的組合，用于唯一標識第i個澆次中的第j個爐次在第k道工序的處理操作?！聵嘶蜃兞康慕M合，用于唯一標識與第i個澆次中的第j個爐次在第k道工序使用同一設備的緊后爐次的處理操作，它對應第i個澆次中的第個爐次；特別地，對連鑄工序而言，因為同一個澆次中的多個爐次先后在同一臺連鑄機上澆注，所以有：x(i,j,k)——爐次j在工序k的開始時刻；tw(i,j,k)——爐次j在工序k的等待時間，前面已經(jīng)明確，只在工序處理開始前設置等待時間；tp(i,j,k)——爐次j在工序k的處理時間；ta(i,j,k)——爐次j在工序k的輔助時間；tt(i,j,k)——爐次j在工序k和后工序之間的運輸時間；td(i,j,k)——爐次j在工序k的開始時刻x(i,j,k)的可延遲量。上標～——表示與處理時間、輔助時間和運輸時間等對應的緩沖值；角標'——表示經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后的開始時刻或處理時間、輔助時間和運輸時間等。——爐次j在工序k的處理時間的緩沖值；——爐次j在工序k的輔助時間的緩沖值；——爐次j在工序k和后工序之間的運輸時間的緩沖值。x′(i,j,k)——經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后爐次j在工序k的開始時刻；t′w(i,j,k)——經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后爐次j在工序k的等待時間；t′p(i,j,k)——經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后爐次j在工序k的處理時間；t′a(i,j,k)——經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后爐次j在工序k的輔助時間；t′t(i,j,k)——經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后爐次j在工序k和后工序之間的運輸時間。步驟1：若某爐次在某工序的開始時刻或結束時刻出現(xiàn)延遲，記錄延遲時間，依次計算該爐次在該工序之后所有工序的等待時間之和、處理時間和相鄰工序間的運輸時間緩沖值之和，該爐次在連鑄工序的緊前爐次的澆注時間可延長量，以及后續(xù)所有爐次開澆時刻的最小延遲量；其中，緊前爐次的澆注時間可延長量為最小平穩(wěn)拉速下的澆注時間減去典型拉速下的澆注時間之差。具體如下：若澆次i中的某一爐次j在其工藝處理路徑上某一工序k的開始時刻或結束時刻延遲，延遲時間為tdyn(i,j,k)，為了表述方便，簡記為tdyn。計算當前爐次在工序k之后所有工序的等待時間之和Tw(i,j,k)：若爐次在工序k的處理已經(jīng)開始，則該工序前的等待時間不可用，即tw(i,j,k)＝0。計算當前爐次在工序k之后所有工序的處理時間和到相鄰工序間運輸時間緩沖值之和Tbuf(i,j,k)：式中，為工序k之后所有工序的處理時間緩沖值之和；為工序k之后所有工序的相鄰工序間的運輸時間緩沖值之和；為爐次j在工序k的處理時間的緩沖值；為爐次j在工序k和后工序之間的運輸時間的緩沖值。特殊的，對若工序k已經(jīng)開始，則該工序的處理時間無緩沖值可用，即另外，對轉爐工序而言，其冶煉處理時間限定為某一固定值，如28min，也無緩沖值可用，即kl為轉爐工序對應的編號。計算當前爐次在連鑄工序的緊前爐次的澆注時間可延長量(緩沖值)式中，U為鋼包容量；ρ為鋼水密度；Lt為鑄坯厚度；LW為鑄坯寬度；為最小平穩(wěn)拉速；tp(i,j-1,K)為典型拉速下緊前爐次的澆注時間。換句話說，緊前爐次的澆注時間可延長量為最小平穩(wěn)拉速下的澆注時間減去典型拉速下的澆注時間之差。另外，若j＝1，即爐次j為澆次中的第一爐，無緊前爐次，則計算與當前爐次安排在同一臺連鑄設備上的后續(xù)所有爐次開澆時刻的最小延遲量式中，td(i,j,K)為爐次j在連鑄工序K的開始時刻的可延遲量。步驟2：根據(jù)該爐次是否為澆次中的首爐，分別比較判斷延遲時間是否小于等于首爐和非首爐情況下可用的緩沖時間之和，若判斷結果為是，則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟11。具體如下：情形1：爐次j為澆次中的首爐，且滿足情形2：爐次j為非澆次中的首爐，且滿足對于這2種情況之外的其他情況，時間延遲動態(tài)事件不能通過本文所述啟發(fā)式算法消解，需要借助于其他的動態(tài)調(diào)度算法，不在本發(fā)明討論范圍之內(nèi)。步驟3：調(diào)整該爐次在后續(xù)各個工序的等待時間和開始時刻，并更新延遲時間。具體調(diào)整算法如下：式中，t′w(i,j,k)為減少后爐次j在工序k的等待時間；tw(i,j,k)為調(diào)整前爐次j在工序k的等待時間，注意，約定只在工序處理開始前設置等待時間；x′(i,j,k)為延遲后爐次j在工序k的開始時刻，但爐次j在連鑄工序的開澆時刻不能在該規(guī)則中調(diào)整；x(i,j,k)為調(diào)整前爐次j在工序k的開始時刻。步驟4：判斷更新后的延遲時間是否大于0，若大于0，則調(diào)整該爐次在后續(xù)除連鑄外的各個工序的開始時刻、處理時間和相鄰工序間的運輸時間，并更新延遲時間，否則跳轉至步驟8。為加快生產(chǎn)節(jié)奏，需要對爐次j在工序k之后所有工序(不含連鑄工序)的處理時間和相鄰工序間的運輸時間進行調(diào)整，同時也需要對延遲時間tdyn進行更新；另外，在調(diào)整處理時間和運輸時間之前，首先要對爐次j在工序k的開始時刻進行延遲。調(diào)整所依據(jù)的算法為：式中，和分別為爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間的緩沖值；t′p(i,j,k)和t′t(i,j,k)分別為壓縮后爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間；tp(i,j,k)和tt(i,j,k)分別為壓縮前爐次j在工序k的處理時間和相鄰工序間的運輸時間。步驟5：判斷步驟4更新后的延遲時間是否大于0，若是則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟8。步驟6：判斷該爐次是否為非澆次中的首爐，若是則通過降低該爐次的緊前爐次澆注速度，延長其澆注時間；否則直接跳轉至下一步。具體如下：將澆鑄速度從典型拉速降為最小平穩(wěn)拉速，延長緊前爐次的澆注時間，并更新tdyn，按下式調(diào)整：式中，t′p(i,j-1,K)為延長后緊前爐次的澆注時間；對于爐次j為非澆次中首爐的情況，經(jīng)過該規(guī)則調(diào)整后，時間延遲動態(tài)事件將被完全緩沖處理，即滿足tdyn＝0。步驟7：推遲該爐次及其后續(xù)所有爐次在連鑄工序的開澆時刻。若爐次j為非澆次中的首爐時，其緊前爐次的澆注時間延長，顯然，緊前爐次的澆注結束時刻也會相應延遲，為了維持澆次的連澆特性，爐次j本身和與其安排在同一臺鑄機設備上的后續(xù)爐次的開澆時刻均需相應的延遲，按式(10)調(diào)整：式中，x′(i,j,K)為后續(xù)爐次延遲后的開澆時刻；x(i,j,K)為后續(xù)爐次延遲前的開澆時刻。若爐次j為澆次中的首爐，則該澆次中所有爐次的開澆時刻均需延遲，并更新tdyn，按式(11)調(diào)整：對于若爐次j為澆次中首爐的情況，經(jīng)過該規(guī)則調(diào)整后，時間延遲動態(tài)事件將被完全緩沖處理，即滿足tdyn＝0。上述算法為發(fā)生時間延遲動態(tài)事件時針對單個爐次的處理規(guī)則，且該爐次為發(fā)生動態(tài)事件的爐次本身。實際上，在步驟3和步驟4中對爐次j在工序k的開始時刻進行延遲時(不含推遲爐次在連鑄工序的開澆時刻的情況)，其結束時刻也會相應的延遲，那么，就可能與同一設備上的緊后爐次發(fā)生沖突，是否發(fā)生沖突的判斷依據(jù)為步驟8中的式(12)，相應的消解沖突的處理措施為步驟9。步驟8：判斷在步驟3和步驟4延遲該爐次在后續(xù)工序的開始時刻時，是否與相應工序上使用同一設備的緊后爐次發(fā)生沖突，若是則繼續(xù)下一步，否則跳轉至步驟11。爐次j在工序k的開始時刻、處理時間和輔助時間等與其緊后爐次的開始時刻之間滿足下面的關系式，則會發(fā)生沖突：x(i‾,j‾,k)---(12)]]>式中，ta(i,j,k)和分別為爐次j在工序k的輔助時間和相應的緩沖值，為緊后爐次的開始時刻。步驟9：將該爐次在發(fā)生沖突的某工序上的沖突時間等同于緊后爐次開始時刻的延遲時間，并跳轉至步驟1。若步驟8中式(12)成立，則爐次j與其緊后爐次在工序k發(fā)生設備沖突，沖突時長為：為了消解該沖突，令：即將爐次j在工序k的沖突時間等同于其緊后爐次開始時刻的延遲時間進而應用處理單個爐次時間延遲事件的步驟1～8進行緩沖。步驟10：將緊后爐次作為當前爐次，判斷是否與其緊后爐次發(fā)生沖突，是則跳轉至步驟9，否則繼續(xù)下一步。若對緊后爐次進行調(diào)整后，需要繼續(xù)判斷緊后爐次與其緊后爐次是否發(fā)生設備沖突，若是，則遞歸調(diào)用步驟9中的算法，以及前面的步驟1～8的算法進行處理，直至不再發(fā)生設備沖突為止。步驟11：結束處理煉鋼連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度方法。發(fā)明人選擇了一個有代表性的轉爐煉鋼廠，來驗證本發(fā)明的有效性。該煉鋼廠有3個脫硫站、3座轉爐、3個吹氬站、2個RH精煉爐，以及4臺連鑄機。轉爐的爐容為70噸，單座轉爐的日生產(chǎn)能力為90爐左右。由于該轉爐爐容相對其他新建轉爐較小，生產(chǎn)組織較為靈活，所以承擔了鋼鐵企業(yè)內(nèi)幾乎所有的高規(guī)格和小批量訂貨合同，以及多個新鋼種的試制工作；另外，由于該煉鋼廠的轉爐和連鑄機數(shù)量不相等，傳統(tǒng)的“爐機匹配”法則在此不適用，協(xié)調(diào)轉爐和連鑄機比較困難。正因為上述兩點原因，導致該煉鋼廠對計劃排程和生產(chǎn)組織的要求較高，特別是當多個動態(tài)事件發(fā)生后，需要先進的調(diào)度算法快速給出優(yōu)化的調(diào)度決策方案，以保證生產(chǎn)過程的順暢和高效。發(fā)明人以該煉鋼廠某白班的計劃為例，檢驗兩種不同程度的時間偏差擾動情況下本發(fā)明的有效性。該班次計劃中各鋼種的工藝處理路徑和處理時間如下表所示。表1鋼種的工藝處理路徑和處理時間實施算例1：假設爐次7-2(制造命令號PONO為13200025)在轉爐工序的兌鐵時刻延遲了9min，該爐次的計劃兌鐵時刻為8:40，因多種原因導致延遲兌鐵。該時間偏差擾動的示意圖如圖2所示。上述時間偏差擾動發(fā)生后，在爐次7-2的實際兌鐵時刻8:49觸發(fā)動態(tài)事件，調(diào)用本文算法進行動態(tài)調(diào)度，經(jīng)模型運算得出的具體調(diào)度方案如圖3所示。備注1：圖3的具體調(diào)度方案中顯示的開始時刻為換算前以分鐘表示的、相對于計劃時間起點的偏移值，計劃時間起點需根據(jù)班次確定，如白班的計劃時間起點為8:00，則上面爐次7-2在轉爐工序(LD)的開始時刻換算后的時鐘時間應為8:49。備注2：處理時間和輔助時間為以分鐘為單位的實際時間長度。在該調(diào)度方案中，因爐次7-2在轉爐之后的各個工序中均未設置等待時間，所以規(guī)則3不可用，應用規(guī)則4縮短轉爐之后工序的處理時間和相鄰工序間的運輸時間，包括：LD→RH之間的運輸時間縮短了2min，RH的處理時間縮短了4min，RH→CC之間的運輸時間縮短了3min，也就是說，9min的兌鐵延遲時間通過壓縮上述三個處理時間或運輸時間進行了消解，這樣，該爐次在連鑄工序的開澆時刻與計劃保持一致，依然為10:17，不會對影響所屬澆次的連澆。另外，雖然爐次7-2的轉爐兌鐵時間延遲了9min，導致結束時刻也順延至9:27，但因其緊后爐次7-3的計劃兌鐵時刻為9:40，所以也不會發(fā)生沖突。調(diào)度前后的時刻表如表2所示。表2關聯(lián)爐次調(diào)度前后的時刻表對比注1：黑體和帶下劃線的值表示有調(diào)整的值。注2：運輸時間和連鑄工序(CC)前的等待時間的時間單位為分鐘，其他開始和結束時刻為換算后的標準時鐘時間。注3：因轉爐(LD)出鋼之后還有10min的輔助處理時間，而鋼水在出鋼后即被運送至下一工序，故在時刻表中，以原計劃為例，轉爐工序結束時刻為9:18，實際上鋼水在9:08已出完，加上12min的運輸時間，下一工序RH的開始時刻為9:20。注4：脫硫工序(KR)未在動態(tài)調(diào)度方案和時刻表中列出。實施算例2：假設爐次1-4(制造命令號PONO為13200005)在轉爐工序的兌鐵時刻延遲了11min，該爐次的計劃兌鐵時刻為9:24。該時間偏差擾動的示意圖如圖4所示。在爐次1-4的實際兌鐵時刻9:35觸發(fā)動態(tài)事件，也調(diào)用本文算法進行動態(tài)調(diào)度。與算例1相比，算例2對原計劃造成的擾動程度要大得多。具體的調(diào)度方案如圖5所示。在原計劃中，因爐次1-4在連鑄工序前設置了11min的等待時間，所以應用規(guī)則3對轉爐工序兌鐵時刻延遲進行消解即可，不會對澆次連澆造成影響，但需要注意的是需要將該爐次在轉爐LD和吹氬站AR工序的開始時刻相應的延遲。因為爐次1-4在轉爐工序的延遲兌鐵，其結束時刻也會相應延遲至10:13，應用規(guī)則7可知，必定與其緊后爐次1-5(PONO為13200006)發(fā)生沖突，爐次1-5的計劃兌鐵時刻為10:02。為了有效消解轉爐工序的沖突，將壓縮爐次1-4的輔助時間，由原來的10min縮短至8min，這樣該爐次的結束時刻將調(diào)整為10:11，與緊后爐次1-5還有9min沖突，此時調(diào)用規(guī)則8，將這9min的沖突時間等同于爐次1-5的開始時刻的延遲時間，繼續(xù)對爐次1-5應用規(guī)則1～6。爐次1-5在連鑄工序前也設置了5min的等待時間，但是這并不足以消解9min的兌鐵時刻延遲，還需對該爐次在AR工序的處理時間和AR→CC之間的運輸時間分別縮短2min。與爐次1-4相同，因爐次1-5在轉爐工序的開始時刻和結束時刻的延遲，也與其緊后爐次7-4(PONO為13200027)發(fā)生沖突。在對爐次7-4應用規(guī)則1～6之前，也要壓縮爐次1-5在轉爐工序的輔助時間，最終傳遞到爐次7-4上的時間延遲為7min。針對爐次7-4的調(diào)整包括：LD→RH之間的運輸時間縮短了2minRH的處理時間縮短了4min，RH→CC之間的運輸時間縮短了1min。在轉爐工序，爐次7-4與其緊后爐次3-1之間的空閑時間為5min，這樣，壓縮爐次7-4的輔助時間2min后，正好緊接著開始爐次3-1的兌鐵操作，不再發(fā)生沖突，動態(tài)調(diào)度完成！調(diào)度前后的時刻表如表3所示。表3關聯(lián)爐次調(diào)度前后的時刻表對比本發(fā)明還提供一種處理煉鋼-連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含工廠信息設置模塊、鋼種信息設置模塊、工藝路線設置模塊、計劃編制模塊和時間優(yōu)化調(diào)整模塊等。通過應用該系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)每個轉爐煉鋼廠的實際情況進行具體配置，并調(diào)用計劃編制模塊生成作業(yè)方案。在用作業(yè)方案指導組織生產(chǎn)時，若發(fā)生了時間偏差類動態(tài)事件，則調(diào)用時間優(yōu)化調(diào)整模塊生成調(diào)整方案，以做出及時和正確的響應，不影響煉鋼-連鑄生產(chǎn)平順地推進。一種處理煉鋼-連鑄生產(chǎn)時間偏差的動態(tài)調(diào)度系統(tǒng),包括：工廠信息設置模塊，用于設置轉爐煉鋼廠中包含的生產(chǎn)工序信息，及各工序下包含的設備數(shù)量信息；所述生產(chǎn)工序信息包括序號、工序名和工序編碼生產(chǎn)工序屬性。圖6為該模塊的可視化界面。鋼種信息設置模塊，用于根據(jù)每個轉爐煉鋼廠的生產(chǎn)大綱設置鋼種信息。在本發(fā)明中，鋼種信息通過一對父-子從屬結構的數(shù)據(jù)表來錄入，父表為鋼種大類表，主要依據(jù)產(chǎn)品的化學成分區(qū)分了多個鋼種大類，如超低碳鋼、低碳合金鋼、高碳鋼和取向硅鋼等；子表為具體的鋼種表，細分為序號、鋼種編號和所屬大類等屬性。圖7為該模塊的可視化界面。工藝路線設置模塊，用于設置每個鋼種大類的工藝處理路線，包含路線表、澆鑄要求表和流程時間表。其中，路線表中涵蓋了鋼種大類的工藝處理路徑上依次經(jīng)歷的工序信息；澆鑄要求表用于設置于澆鑄相關的特殊屬性，如前后兩個斷澆澆次之間鑄機需要的調(diào)整時間、每個澆次的連澆爐數(shù)上限和單個中間包的澆鋼爐數(shù)上下限等；流程時間表定義了鋼種大類在每個處理工序上的多個處理時間屬性，包含標準處理時間、輔助時間、處理時間偏差、前后工序之間的標準傳送時間、傳送時間偏差、最大等待時間，以及與上道工序的最大間隔時間等。圖8為該模塊的可視化界面。計劃編制模塊，用于接收ERP下達的班次計劃，并依據(jù)該計劃生成具體的各工序的時間計劃Gantt圖。ERP下達的班次計劃中主要界定了連鑄機的方/板坯作業(yè)計劃，包含序號、鑄機、優(yōu)先級、(方/板坯)厚度、寬度、連澆爐數(shù)、鋼種牌號等屬性。特別地，交接班時，還需根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)提供的可視化界面錄入班次交接時間點各工序、各設備的時間信息和狀態(tài)信息，如轉爐在上一班次的完工時刻，以及補爐(Fettling)操作的開始時刻等等。圖9為該模塊的可視化界面。圖10為本發(fā)明系統(tǒng)的計劃Gantt圖示例。時間優(yōu)化調(diào)整模塊，用于根據(jù)上述啟發(fā)式算法簇求解時間偏差類動態(tài)事件和生成時間優(yōu)化調(diào)整方案。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。