热轧板坯库用于存放炼钢-连铸生产出的板坯,并为热轧生产提供原料,是衔接炼钢-连铸与热轧生产工序的缓冲环节。为了满足热轧生产阶段的供料需要以及多品种、小批量的客户需求,板坯库堆放的板坯种类多、数量大。库区整理的物流过程是针对板坯库内垛位结构规整程度低以及相似板坯堆放分散的情况,定期对在库板坯进行存放空间位置的重新分配,以提高垛位规程程度,降低上料和出库过程中的板坯倒垛量。库区整理空间调度是在满足板坯堆放安全性及规整性的约束条件下,重新分配在库板坯的存放空间位置。合理的库区整理空间调度能以较少的整理操作次数提高板坯库的垛位规整程度,降低板坯库倒垛量。因此,研究库区整理空间调度问题的建模与优化方法对于提高板坯库物流效率具有非常重要的意义。围绕库区整理空间调度问题的研究,本文的主要工作包括:(1)针对热轧板坯库库区整理空间调度问题,在满足板坯堆放安全约束的条件下,考虑板坯规整性约束,以最小化板坯整理物流操作次数和最大化板坯规整程度为目标,建立整数规划模型,以确定整理板坯的存放位置。对该问题模型,采用CPLEX软件小规模范围求解,验证模型的正确性和有效性。(2)由于CPLEX无法求解大规模热轧板坯库库区整理空间调度问题,因此本文提出差分进化算法进行求解。结合问题的特点,设计了随机方式产生初始种群,设计了实数编码来选择每块待整理板坯的堆放位置,对于一般差分进化算法中固定变异及交叉系数适用性差的问题提出了一种参数自适应选择的改进策略。采用某钢铁企业板坯库实际数据和模拟实际随机生成的数据,对提出的差分进化算法及其改进策略进行数值试验测试,验证提出算法的有效性。(3)以某钢铁企业板坯库库区整理实际物流操作过程为背景,基于上述建立的整数规划模型和提出的差分进化算法为核心,设计开发了板坯库库区整理优化决策支持系统,该系统包括数据下载、区域整理空间调度优化、结果显示、结果评价等模块,实现选择区域自动优化整理板坯空间存在位置选择、优化结果评价、以及对优化结果进行人机调整交互等功能,达到以较少的整理物流操作提高板坯库垛位规整程度的目标。