中文摘要：

石油化工是国民经济的主导产业，炼油企业实现综合自动化是迫切的需求。短期生产计划优化的研究在国内外处于起步阶段，是公认的实现综合自动化的主要障碍之一。问题属于包含连续过程的离散事件系统，现有方法以连续系统建模为主线，用数学规划方法精确求解，不能揭示问题的特征，无法逾越组合优化的困难。本研究分析了问题的困难所在，摒弃了现有的研究方法，提出了以离散事件系统为主线的混合系统建模和优化的全新途径。根据这种思路，对Petri网进行扩展，为炼油过程短期生产计划建立基于离散事件的混合模型。利用获得的模型，在理论上分析系统的本质特征、研究解的可行域、分析解的性能，从而开发有效的优化算法。这样，有望在本领域的研究获得突破性的进展，解决该领域所面临的关键问题，使算法不但能在实际短期生产计划优化中应用，而且又获得满意的解。其结果不仅为我国炼油企业实现综合自动化提供有效的方法，也将大大推动混合系统优化理论的研究.

结论摘要：

炼油生产过程既包含了离散事件变量，又包含了连续变量，是一个混合系统。一个短期生产计划需要确定所有生产活动的细节，同时要满足各种各样的约束，包括原油逗留时间和供油罐切换重叠约束。因此，短期生产计划问题极其复杂，到目前为止还没有有效的软件工具可以在实际中得到应用。近年来，人们用数学规划为这一问题建模，并用精确方法求解。但由于涉及到复杂的计算，无法在实际中应用。以探索新方法为目的，本项目开展了建模、分析和计划算法的研究。建立了用于分析、可调度性和计划算法的各种混合Petri网模型。利用所建模型，证明了其短期生产计划问题和可行解的存在性问题均为NP-hard。这一结果排除了在实际中应用数学规划方法的可能性，同时说明关键问题是可行解的问题。为此，我们提出了解决问题的新途径首先进行可调度性研究，给出可调度的条件，再以这些条件作为约束求解优化问题，从而求得一个优化的计划。在某些假设下，利用建立的模型，我们进行可调度性分析，给出了可调度的条件。这是一个突破性的进展。根据分析的结果，我们提出了一些求解算法，包括求解JIT生产计划的算法，这些算法计算简单，可以在实际中应用。