(57)【要約】【課題】各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を考慮しつつ、溶銑予備処理工程でのコストを十分に低減させる。【解決手段】トピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値が上位のシステムから入力され、溶銑払出量に対する成分の目標値を決定すると共に、溶銑予備処理工程でのコストを算出し、暫定計画の初期値として登録する（Ｓ１〜３）。溶銑払出量を変更し、変更後の溶銑払出量に対する成分の目標値を決定すると共に、溶銑予備処理工程でのコストを算出し、暫定計画を更新すべきか否かを判断する（Ｓ４〜６）。暫定計画の更新条件を満たせば、暫定計画が更新され（Ｓ７）、その後終了条件が判断され（Ｓ８）、終了条件を満たせば、暫定計画が出力される（Ｓ９）。終了条件を満たさなければ、再度、溶銑払出量の変更が行われる（Ｓ４）。【選択図】　　　　図４
2004083963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を記憶するためのトピードカー払出情報記憶手段と、
前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更するための払出量変更手段と、
前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、前記溶銑予備処理工程でのコストを算出するための成分目標値決定手段と、
前記成分目標値決定手段で決定された各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、前記成分目標値決定手段で算出された前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するためのトピードカー成分情報記憶手段と、
各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、前記溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、前記暫定計画に係る前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するための暫定計画記憶手段と、
前記トピードカー成分情報記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコスト及び前記暫定計画記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を更新するか否かを判断するための暫定計画更新判断手段と、
前記暫定計画を更新すると前記暫定計画更新判断手段が判断すると、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を、前記トピードカー払出情報記憶手段及び前記トピードカー成分情報記憶手段の記憶内容にしたがって更新する暫定計画更新手段と、
前記払出量変更手段での溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断するための終了条件判断手段とを備えていることを特徴とする溶銑物流制御装置。
【請求項２】
前記払出量変更手段が、
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更するための払出交換手段と、
前記払出交換手段による変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を参照することにより、前記制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー及び転炉チャージの組み合わせを１つ決定するための払出補正対象決定手段と、
前記払出補正対象決定手段により決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカーの合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージへの合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの前記所定値になるように補正するための払出量補正手段と、
前記払出量補正手段による補正後の溶銑払出状況に前記制約への違反があるか否かに基づいて、前記払出補正対象決定手段による組み合わせの決定を再度行うか否かを判断するための補正終了判断手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の溶銑物流制御装置。
【請求項３】
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定するための割付変更指定手段をさらに備えており、
前記払出交換手段が、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから前記割付変更指定手段で指定された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更することを特徴とする請求項２に記載の溶銑物流制御装置。
【請求項４】
溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を記憶するトピードカー払出情報記憶ステップと、
前記トピードカー払出情報記憶ステップで記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更する払出量変更ステップと、
前記トピードカー払出情報記憶ステップで記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、前記溶銑予備処理工程でのコストを算出する成分目標値決定ステップと、
前記成分目標値決定ステップで決定された各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、前記成分目標値決定ステップで算出された前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するトピードカー成分情報記憶ステップと、
各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、前記溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、前記暫定計画に係る前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶する暫定計画記憶ステップと、
前記トピードカー成分情報記憶ステップで記憶された前記溶銑予備処理工程でのコスト及び前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記暫定計画を更新するか否かを判断する暫定計画更新判断ステップと、
前記暫定計画を更新すると前記暫定計画更新判断ステップで判断されると、前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記暫定計画を、前記トピードカー払出情報記憶ステップ及び前記トピードカー成分情報記憶ステップで記憶された記憶内容にしたがって更新する暫定計画更新ステップと、
前記払出量変更ステップでの溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断する終了条件判断ステップとを備えていることを特徴とする溶銑物流制御方法。
【請求項５】
前記払出量変更ステップが、
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更する払出交換ステップと、
前記払出交換ステップによる変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を参照することにより、前記制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー及び転炉チャージの組み合わせを１つ決定する払出補正対象決定ステップと、
前記払出補正対象決定ステップにより決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカーの合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージへの合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの前記所定値になるように補正する払出量補正ステップと、
前記払出量補正ステップによる補正後の溶銑払出状況に前記制約への違反があるか否かに基づいて、前記払出補正対象決定ステップによる組み合わせの決定を再度行うか否かを判断する補正終了判断ステップとを備えていることを特徴とする請求項４に記載の溶銑物流制御方法。
【請求項６】
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定する割付変更指定ステップをさらに備えており、
前記払出交換ステップにおいて、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから前記割付変更指定ステップで指定された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更することを特徴とする請求項５に記載の溶銑物流制御方法。
【請求項７】
溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を記憶するためのトピードカー払出情報記憶手段、
前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更するための払出量変更手段、
前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、前記溶銑予備処理工程でのコストを算出するための成分目標値決定手段、
前記成分目標値決定手段で決定された各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、前記成分目標値決定手段で算出された前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するためのトピードカー成分情報記憶手段、
各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、前記溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、前記暫定計画に係る前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するための暫定計画記憶手段、
前記トピードカー成分情報記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコスト及び前記暫定計画記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を更新するか否かを判断するための暫定計画更新判断手段、
前記暫定計画を更新すると前記暫定計画更新判断手段が判断すると、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を、前記トピードカー払出情報記憶手段及び前記トピードカー成分情報記憶手段の記憶内容にしたがって更新するための暫定計画更新手段、及び、
前記払出量変更手段での溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断するための終了条件判断手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記払出量変更手段が、
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更するための払出交換手段と、
前記払出交換手段による変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を参照することにより、前記制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー及び転炉チャージの組み合わせを１つ決定するための払出補正対象決定手段と、
前記払出補正対象決定手段により決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカーの合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージへの合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの前記所定値になるように補正するための払出量補正手段と、
前記払出量補正手段による補正後の溶銑払出状況に前記制約への違反があるか否かに基づいて、前記払出補正対象決定手段による組み合わせの決定を再度行うか否かを判断するための補正終了判断手段とを備えていることを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定する割付変更指定手段としてコンピュータをさらに機能させ、
前記払出交換手段が、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから前記割付変更指定手段で指定された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更することを特徴とする請求項８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶銑物流制御装置、溶銑物流制御方法及びプログラムに関し、特に、製鉄所の高炉〜転炉間における溶銑物流を制御するために用いられる溶銑物流制御装置、溶銑物流制御方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄所の高炉〜転炉間における溶銑物流に関しては、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼（本明細書において、鉄鋼材料は転炉チャージに達するまでにおいて溶銑、転炉チャージ以降において溶鋼と称することとする）に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値と、トピードカーの受銑状況とをもとに、熟練オペレータが経験に基づいて、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量と、トピードカーに積載された溶銑中の成分調整をする溶銑予備処理工程でのトピードカーが積載する溶銑に含まれる硫黄や燐などの成分の目標値とを決定している。ここで、「転炉チャージ」とは、転炉の処理単位であって、転炉での１回の処理分を言う。また、上記熟練オペレータの成分の目標値の決定の考え方をルール化し、計算機上に実装することにより、自動計算する方法も用いられている。
【０００３】
このような技術として、発明協会公開技報２００１−４６６６には、各転炉チャージへのトピードカーの引当てと引払い量を固定した状態で、成分の目標値のみを決定する方法が述べられている。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、発明協会公開技報２００１−４６６６では、各転炉チャージへのトピードカーの引当てと引き出し量は決定変数とせず、成分目標値のみを決定変数としている。従って、事前に設定した各転炉チャージへの引当てと払出し量が適切でない場合、溶銑予備処理工程でのコストをある程度小さくすることはできても、溶銑払出量の適正化と組み合わせて溶銑予備処理工程でのコストを最小にすることができない。
【０００５】
つまり、上述した技術においては、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を満足させることができるが、溶銑予備処理工程における成分調整に要するコスト、即ち、成分調整に要する脱硫剤や脱燐剤の費用を最小にすることができない。なお、このコストは、成分調整の幅（処理前成分と処理後成分との差）が大きくなるほど増大するが、非線形であるため線形計画法で解くことはできない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を考慮しつつ、溶銑予備処理工程でのコストを十分に低減させることができるように、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量及び各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定することができる溶銑物流制御装置、溶銑物流制御方法及びプログラムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶銑物流制御装置は、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を記憶するためのトピードカー払出情報記憶手段と、前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更するための払出量変更手段と、前記トピードカー払出情報記憶手段に記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、前記溶銑予備処理工程でのコストを算出するための成分目標値決定手段と、前記成分目標値決定手段で決定された各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、前記成分目標値決定手段で算出された前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するためのトピードカー成分情報記憶手段と、各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、前記溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、前記暫定計画に係る前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するための暫定計画記憶手段と、前記トピードカー成分情報記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコスト及び前記暫定計画記憶手段に記憶された前記溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を更新するか否かを判断するための暫定計画更新判断手段と、前記暫定計画を更新すると前記暫定計画更新判断手段が判断すると、前記暫定計画記憶手段に記憶された前記暫定計画を、前記トピードカー払出情報記憶手段及び前記トピードカー成分情報記憶手段の記憶内容にしたがって更新する暫定計画更新手段と、前記払出量変更手段での溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断するための終了条件判断手段とを備えている（請求項１）。
【０００８】
本発明の溶銑物流制御方法は、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を記憶するトピードカー払出情報記憶ステップと、前記トピードカー払出情報記憶ステップで記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更する払出量変更ステップと、前記トピードカー払出情報記憶ステップで記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、前記溶銑予備処理工程でのコストを算出する成分目標値決定ステップと、前記成分目標値決定ステップで決定された各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、前記成分目標値決定ステップで算出された前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶するトピードカー成分情報記憶ステップと、各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、前記溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、前記暫定計画に係る前記溶銑予備処理工程でのコストを記憶する暫定計画記憶ステップと、前記トピードカー成分情報記憶ステップで記憶された前記溶銑予備処理工程でのコスト及び前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記暫定計画を更新するか否かを判断する暫定計画更新判断ステップと、前記暫定計画を更新すると前記暫定計画更新判断ステップで判断されると、前記暫定計画記憶ステップで記憶された前記暫定計画を、前記トピードカー払出情報記憶ステップ及び前記トピードカー成分情報記憶ステップで記憶された記憶内容にしたがって更新する暫定計画更新ステップと、前記払出量変更ステップでの溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断する終了条件判断ステップとを備えている（請求項４）。
【０００９】
この構成によると、各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量を随時変更しながら、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後にトピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定し、溶銑予備処理工程でのコストを計算し、得られた溶銑予備処理工程でのコストと暫定計画に係る溶銑予備処理工程でのコストとを比較することにより、各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画が更新される。従って、溶銑払出量及び成分の目標値が決定変数となっており、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を考慮しつつ、溶銑予備処理工程でのコストを十分に低減させることができるように、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量及び各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定することができる。
【００１０】
本発明の溶銑物流制御装置において、前記払出量変更手段が、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更するための払出交換手段と、前記払出交換手段による変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を参照することにより、前記制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー及び転炉チャージの組み合わせを１つ決定するための払出補正対象決定手段と、前記払出補正対象決定手段により決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカーの合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージへの合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの前記所定値になるように補正するための払出量補正手段と、前記払出量補正手段による補正後の溶銑払出状況に前記制約への違反があるか否かに基づいて、前記払出補正対象決定手段による組み合わせの決定を再度行うか否かを判断するための補正終了判断手段とを備えていることが好ましい（請求項２）。
【００１１】
また、本発明の溶銑物流制御方法において、前記払出量変更ステップが、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更する払出交換ステップと、前記払出交換ステップによる変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を参照することにより、前記制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー及び転炉チャージの組み合わせを１つ決定する払出補正対象決定ステップと、前記払出補正対象決定ステップにより決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカーの合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージへの合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの前記所定値になるように補正する払出量補正ステップと、前記払出量補正ステップによる補正後の溶銑払出状況に前記制約への違反があるか否かに基づいて、前記払出補正対象決定ステップによる組み合わせの決定を再度行うか否かを判断する補正終了判断ステップとを備えていることが好ましい（請求項５）。
【００１２】
この構成によると、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更した場合の、制約違反が逐次補正される。従って、制約を満たしながら、溶銑払出量を変更することができる。なお、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせがランダムに選択されてよい。
【００１３】
本発明の溶銑物流制御装置は、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定するための割付変更指定手段をさらに備えていてよい。このとき、前記払出交換手段が、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから前記割付変更指定手段で指定された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更してよい（請求項３）。
【００１４】
また、本発明の溶銑物流制御方法は、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定する割付変更指定ステップをさらに備えていてよい。このとき、前記払出交換ステップにおいて、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから前記割付変更指定ステップで指定された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更してよい（請求項６）。
【００１５】
この構成によると、トピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定することにより、操業トラブルや進捗の遅れ／進みに対応することができる。従って、それに対応した溶銑払出量の補正や成分の目標値の修正を高速に実行することができる。
【００１６】
また、本発明のプログラム（請求項７〜９）は、コンピュータを上述したような溶銑物流制御装置として機能させることが可能なプログラムであり、上述したような溶銑物流制御装置と夫々同様の作用効果を奏する。なお、本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１８】
まず、図７に基づいて、溶銑物流の概要について説明する。図７は、溶銑物流の概要を示す図である。
（１）高炉１０１から出た溶銑がトピードカー１０２で受銑される。
（２）受銑後のトピードカーは、機関車１０３で牽引され、溶銑予備処理設備１０４に運ばれる。
（３）一方、出鋼計画（転炉の計画）に基づいて、転炉チャージ（転炉の１回の処理単位）１０５内の溶鋼に含まれる成分（不純物の濃度）の転炉チャージごとの要求値が当該成分の上限値として事前に決定されている。
【００１９】
（４）また、トピードカー１０２は複数あり、トピードカー１０２に積載された溶銑の払出先の転炉チャージ１０５と払出量とをトピードカー１０２毎に指定されている。トピードカー１０２の容量と転炉の容量とは異なるため、１台のトピードカー１０２が複数の転炉チャージ１０５に対して溶銑を払い出すことも可能である。さらに、１つの転炉チャージ１０５は、複数のトピードカー１０２から溶銑を受けることも可能である。
【００２０】
（５）溶銑予備処理設備１０４では、トピードカー１０２の払出先の転炉チャージ１０５で溶銑に含まれる各成分が要求値以下となるように、溶銑に対して不純物低減のための処理を行う。溶銑予備処理では、例えば特殊な処理剤を溶銑に投入して溶銑中の硫黄の濃度を目標値まで低下させる。これにより、溶銑中の硫黄の濃度が溶銑の払い出された転炉チャージ１０５において要求値以下となるようにする。
【００２１】
（６）溶銑予備処理が完了したトピードカー１０２は、再度機関車１０３で牽引される。そして、トピードカー１０２内の溶銑が取鍋に払い出される。取鍋の１杯分は、転炉チャージ１０５の１回分に対応している。
（７）取鍋に払出された溶鋼は、クレーンで転炉まで搬送され吹錬される。
（８）割付けられた転炉チャージ１０５全てへの払い出しが完了したトピードカー１０２は、再び機関車１０３に牽引され、高炉１０１に戻る。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る溶銑物流制御装置１について図１〜図３に基づいて説明する。図１は、溶銑物流制御装置１のブロック図である。図２は、払出量変更部３のブロック図である。図３は、成分目標値決定部４のブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、溶銑物流制御装置１は、トピードカー払出情報記憶部２と、払出量変更部３と、成分目標値決定部４と、トピードカー成分情報記憶部５と、暫定計画記憶部６と、暫定計画更新判断部７と、暫定計画更新部８と、終了条件判断部９と、結果出力部１０とを備えている。
【００２４】
図１に示されている溶銑物流制御装置１は、例えば汎用のコンピュータによって構成されている。かかるコンピュータには、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、当該コンピュータを溶銑物流制御装置１として機能させるためのプログラム（このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体に記録しておくことにより、任意のコンピュータにインストールすることが可能である）を含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、上述の各部２〜１０が構築されている。
【００２５】
トピードカー払出情報記憶部２は、溶銑が積載された複数のトピードカー１０２のそれぞれから複数の転炉チャージ１０５のそれぞれへの溶銑払出量をトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとに記憶すると共に、転炉チャージ１０５内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージ１０５ごとの要求値を記憶する。なお、トピードカー払出情報記憶部２には、出鋼計画とトピードカー１０２の使用状態とをもとに作成されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとに仮割り当てされた溶銑払出量が上位のシステムから転送されて、初期値として記憶される。
【００２６】
払出変更部３は、トピードカー払出情報記憶部２に記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を、各トピードカー１０２の合計溶銑積載量及び各転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で変更し、変更結果をトピードカー払出情報記憶部２に更新記憶する。
【００２７】
また、払出変更部３は、図２に示すように、払出交換部３０と、払出補正対象決定部３１と、払出量補正部３２と、補正終了判断部３３と、トピードカー払出情報更新部３４と、割付変更指定部３５と、払出状態一時記憶部３６とを備えている。
【００２８】
払出交換部３０は、トピードカー払出情報記憶部２に記憶されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージ１０５を他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージ１０５に変更する。そして、変更後の結果を、溶銑払出状況一時記憶部３６に記憶する。この選択は、ランダムに行ってもよいが、割付変更指定部３５によって行うのが望ましい。割付変更指定部３５は、トピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作（例えば、オペレータによる操作）に基づいて指定する。
【００２９】
払出補正対象決定部３１は、払出交換部３０による変更後の各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出状況を、溶銑払出状況一時記憶部３６を参照することにより、各トピードカー１０２の合計溶銑積載量及び各転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約への違反の少なくとも一部を補正することができるトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせを１つ決定する。
【００３０】
払出量補正部３２は、払出補正対象決定部３１により決定された組み合わせに割り付けられた溶銑払出量を、当該組み合わせに係るトピードカー１０２の合計溶銑積載量及び当該組み合わせに係る転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量の少なくともいずれか一方がそれぞれの所定値になるように補正する。そして、補正後の結果を、溶銑払出状況一時記憶部３６に出力する。溶銑払出状況一時記憶部３６は、出力された各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出状況を記憶する。
【００３１】
補正終了判断部３３は、払出量補正部３２による補正後の溶銑払出状況を溶銑払出状況一時記憶部３６を参照し、各トピードカー１０２の合計溶銑積載量及び各転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約への違反があるか否かに基づいて、払出補正対象決定部３１による組み合わせの決定を再度行うか否かを判断する。
【００３２】
トピードカー払出情報更新部３４は、補正終了判断部３３による制約への違反がないとの判断に基づいて、払出状況一時記憶部３６に記憶された各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出状況をトピードカー払出情報記憶部２に出力する。溶銑払出状況一時記憶部３６は、出力された各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出状況を更新記憶する。
【００３３】
成分目標値決定部４は、トピードカー払出情報記憶部２に記憶された各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量及び各転炉チャージ１０５での要求値に基づいて、各トピードカー１０２に対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、溶銑予備処理工程でのコストを算出する。そして、決定された成分の目標値及び計算された溶銑予備処理工程でのコストを、後述するトピードカー成分情報記憶部５に出力する。
【００３４】
また、成分目標値決定部４は、図３に示すように、初期成分目標値決定部４０と、成分目標値補正部４１と、溶銑予備処理工程コスト計算部４２と、暫定成分目標値更新判断部４３と、暫定成分目標値更新部４４と、暫定成分目標値記憶部４５と、低減終了条件判断部４６と、成分目標値低減部４７と、トピードカー成分情報結果出力部４８と、成分目標値一時記憶部４９とを備えている。
【００３５】
初期成分目標値決定部４０は、トピードカー払出情報記憶部２を参照して、各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量に基づいて、各転炉チャージ１０５での要求値を超えない範囲で、各トピードカー１０２に対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値の初期値を決定する。そして、決定した成分の目標値を、成分目標値一時記憶部４９に出力する。成分目標値一時記憶部４９は、出力された成分の目標値を初期値として記憶する。
【００３６】
成分目標値補正部４１は、初期成分目標値決定部４０または後述する成分目標値低減部４７により出力され、成分目標値一時記憶部４９に記憶された成分の目標値を参照して、各転炉チャージ１０５での要求値を超えない範囲で補正する。そして、補正後の成分の目標値を、暫定目標成分値記憶部４５に出力する。暫定目標成分値記憶部４５は、出力された成分の目標値を最初の暫定目標値として記憶する。但し、成分目標値低減部４７から出力された成分の目標値を参照して補正した場合は、補正後の成分の目標値を、成分目標値一時記憶部４９に出力する。成分目標値一時記憶部４９は、出力された成分の目標値を更新記憶する。
【００３７】
溶銑予備処理工程コスト計算部４２は、暫定目標成分値記憶部４５（成分目標値低減部４７から出力された成分の目標値を参照して補正した場合は、成分目標値一時記憶部４９）に記憶された成分の目標値を参照して、溶銑予備処理工程でのコストを算出する。そして、計算された溶銑予備処理工程でのコストは、暫定成分目標値記憶部４５に出力する。暫定成分目標値記憶部４５は、出力された溶銑予備処理工程でのコストを初期値として記憶する。但し、成分目標値低減部４７から出力された成分の目標値に基づいて計算された溶銑予備処理工程でのコストは、成分目標値一時記憶部４９に出力する。成分目標値一時記憶部４９は、出力された溶銑予備処理工程でのコストを更新記憶する。
【００３８】
なお、溶銑予備処理工程でのコストとは、例えば、処理剤の使用量で表される。処理剤の使用量は、溶銑予備処理工程での成分の目標値が小さい（濃度が小さい）ほど、多く投入する必要があるが、処理前後の濃度差に対して非線形となる。処理剤の使用量又はコストは、例えば、下記の式のように近似することができる。
【００３９】
【数１】
2004083963.tif 000003
【００４０】
暫定成分目標値更新判断部４３は、成分目標値低減部４７から出力された成分の目標値に基づいて計算され、成分目標値一時記憶部４９に記憶された溶銑予備処理工程でのコストと、初期成分目標値決定部４０から出力された成分の目標値の初期値に基づいて計算され又は後述する暫定成分目標値更新部４４から出力され、暫定成分目標値記憶部４５に記憶された溶銑予備処理工程でのコストとを比較し、更新条件を満たすか否かを判断する。
【００４１】
更新条件を満たすか否かを判断する方法は、成分目標値一時記憶部４９に記憶された溶銑予備処理工程でのコストが、暫定成分目標値記憶部４５に記憶された溶銑予備処理工程でのコストよりも小さいことにより判断する方法（ローカルサーチ）や、成分目標値一時記憶部４９に記憶された溶銑予備処理工程でのコストと暫定成分目標値記憶部４５に記憶された溶銑予備処理工程でのコストとの差に応じて、確率的に判断するＳＡ（シミュレーテッド・アニーリング）法がある。
【００４２】
暫定成分目標値更新部４４は、暫定成分目標値判断部４３による更新条件を満すとの判断を基に、成分目標値一時記憶部４９に記憶された成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコストを暫定成分目標値記憶部４５に出力する。暫定成分目標値記憶部４５は、出力された成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコストを更新記憶する。
【００４３】
低減終了条件判断部４６は、予め設定した終了条件に基づいて、後述する成分目標値低減部４７による成分の目標値の低減を行うか否かするかを判断する。終了条件としては、成分の目標値の低減を行った繰り返し総数に達したかや、所定の計算時間が経過したか、全ての転炉チャージ１０５について要求値を満たしているかなどがある。
【００４４】
成分目標値低減部４７は、低減終了条件判断部４６による終了条件を満たさないとの判断に基づいて、暫定成分目標値記憶部４５に記憶された成分の目標値を参照して、ランダムにいくつかのトピードカー１０２を選択して、成分の目標値を低減する。そして、低減した結果を、成分目標値一時記憶部４９に出力する。成分目標値一時記憶部４９は、出力された成分の目標値を更新記憶する。
【００４５】
トピードカー成分情報結果出力部４８は、低減終了条件判断部４６による終了条件を満たすとの判断に基づいて、暫定成分目標値記憶部４５に記憶された成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコストをトピードカー成分情報記憶部５に出力する。
【００４６】
トピードカー成分情報記憶部５は、トピードカー成分情報結果出力部４８により出力された成分目標値決定部４で決定された各トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値、及び、成分目標値決定部４で算出された溶銑予備処理工程でのコストを記憶する。そして、後述する暫定計画更新判断部７に対して、記憶した溶銑予備処理工程でのコストを出力する。
【００４７】
暫定計画記憶部６は、後述する暫定計画更新部８により更新する各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量と、溶銑予備処理工程で各トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画、及び、暫定計画に係る溶銑予備処理工程でのコストを記憶する。そして、後述する暫定計画更新判断部７に対して、記憶した溶銑予備処理工程でのコストを出力する。
【００４８】
暫定計画更新判断部７は、トピードカー成分情報記憶部５から出力された溶銑予備処理工程でのコスト及び暫定計画記憶部６から出力された溶銑予備処理工程でのコストに基づいて、暫定計画記憶部６に記憶された暫定計画を更新するか否かを判断する。
【００４９】
暫定計画を更新するか否かを判断する方法としては、例えば、トピードカー成分情報記憶部５から出力された溶銑予備処理工程でのコストが暫定計画記憶部６から出力された溶銑予備処理工程でのコストよりも小さい場合は必ず暫定計画を更新する局所最適化法や、トピードカー成分情報記憶部５から出力された溶銑予備処理工程でのコストが暫定計画記憶部６から出力された溶銑予備処理工程でのコスト以下である場合でも確率的に暫定計画を更新するＳＡ（シミュレーテッド・アニーリング）法がある。なお、局所最適化法によれば、狭い範囲（初期の暫定計画に近い範囲）で最適解を高速に検索することができる。一方、ＳＡ法によれば、計算回数は多くなるが、局所最適化法より広い範囲で最適解を得ることができる。
【００５０】
暫定計画更新部８は、暫定計画更新判断部７による暫定計画を更新するとの判断に基づいて、暫定計画記憶部６に記憶された暫定計画を更新するため、トピードカー払出情報記憶部２の記憶内容（各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量）及びトピードカー成分情報記憶部５の記憶内容（溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコスト）を暫定計画記憶部６に対して出力する。
【００５１】
終了条件判断部９は、払出量変更部３での溶銑払出量の変更処理を再度行うか否かを判断する。終了条件としては、例えば、暫定計画更新部８による暫定計画の更新回数が所定の回数に達した場合や、払出量変更部３による払出量の変更回数が所定の回数に達した場合や、暫定計画更新判断部７による暫定計画を更新しないという判断の回数が所定の回数に達した場合や、計算開始から所定の時間が経過した場合などがある。
【００５２】
そして、終了条件を満たせば、全体の処理を終了し、結果出力部１０に対して、暫定計画記憶部６に記憶されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとの各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量と、溶銑予備処理工程で各トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値とを出力する。
【００５３】
一方、終了条件を満たさなければ、トピードカー払出情報記憶部２に対して、暫定計画記憶部６に記憶されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとの各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量と、溶銑予備処理工程で各トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値とを出力し、払出量変更部３での溶銑払い出し量の変更処理を再度行う。
【００５４】
次に、本実施の形態に係る溶銑物流制御方法について図４〜図６に基づいて説明する。図４は、溶銑物流制御方法のフローチャートである。図５は、溶銑払出量に対する成分の目標値の決定についてのフローチャートである。図６は、溶銑払出量の変更についてのフローチャートである。
【００５５】
図４に示すように、まず、出鋼計画とトピードカー１０２の使用状態を元に作成されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値が上位のシステムから転送されて、トピードカー払出情報記憶部２に初期値として登録される（ステップＳ１）。
【００５６】
ここで、図８にトピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び合計溶銑払出量、図９に転炉チャージの合計溶銑払出量と成分の要求値の一例を示す。本例では、転炉チャージＣ１〜Ｃ１４に対して、トピードカーＮｏ．１〜１２のトピードが割付けられている。
【００５７】
図８及び図９に示すように、本例において、トピードカーに積載する合計溶銑積載量は一律２４５トン、転炉チャージの合計溶銑払出量は一律２１０トンとする。また、いずれのトピードカーも全ての溶銑を転炉チャージに払出すものとする。従って、１台のトピードカーが払出す転炉チャージの数は複数となり、１つの転炉チャージが受けるトピードカーの数も複数となることがある。図８の例では、転炉チャージＣ１、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１４については、１台のトピードカーから溶銑を受けているが、他の転炉チャージについては、２台のトピードカーから溶銑を受けている。更に、各転炉チャージには、最終製品の仕様に基づいて、溶鋼に含まれる成分の要求値が与えられている。本例の場合、図９に示す要求値は、硫黄の濃度の上限値を示している。なお、図１０に、トピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び成分の要求値の一例を示す。
【００５８】
次に、成分目標値決定部４において、トピードカー払出情報記憶部２に記憶された各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量の初期値及び各転炉チャージでの要求値に基づいて、各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、溶銑予備処理工程でのコストを算出する（ステップＳ２）。
【００５９】
ここで、ステップＳ２の処理について、図５に基づいて、詳細に説明する。
【００６０】
まず、初期成分目標値決定部４０において、トピードカー払出情報記憶部２を参照して、各トピードカー１０２から各転炉チャージ１０５への溶銑払出量に基づいて、各トピードカー１０２に対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値の初期値を決定する（ステップＳ２０１）。初期値は、各転炉チャージ１０５での要求値を超えない範囲で決定する必要がある。例えば、１つのトピードカーが割り当てられている転炉チャージ１０５の中で最も成分の要求値が低い転炉チャージ１０５の要求値に設定すればよい。
【００６１】
この方法に従って決定した成分の目標値の一例を図１１に示す。例えば、トピードカーＮｏ．３は、転炉チャージＣ３（要求値９．０）とＣ４（要求値１５．０）に割付けられているため、要求値の低い９．０に設定されている。なお、図１１において、合わせ後成分値とあるのは、２台のトピードカーから転炉チャージに払出した後の混合状態での濃度である。この値は、各トピードカーの成分の目標値を、それぞれの溶銑払出量で加重平均することにより得られる。なお、計算された成分の目標値の初期値は、成分目標値一時記憶部４９に記憶される。
【００６２】
ステップＳ２０１で決定した各トピードカー１０２の成分の目標値の初期値は、転炉チャージ１０５の成分の要求値に対してオーバースペックとなっている場合がある。そこで、成分目標値補正部４１において、各トピードカー１０２に対して、それぞれが割付けられている転炉チャージ１０５の成分の要求値を超えない範囲で、成分の目標値の初期値を補正（大きく）する（ステップＳ２０２）。得られた補正後の成分の要求値は、最初の暫定成分目標値として、暫定成分目標値記憶部４５に記憶される。
【００６３】
図１２に、成分目標値補正部４１による補正の結果の一例を示す。図１２では、トピードカーＮｏ．４の成分の目標値が１５．０から１９．０に補正されている。同様に、トピードカーＮｏ．１１の成分の目標値は９．０から１３．０に補正されている。補正の結果、転炉チャージＣ４、Ｃ５、Ｃ１２、Ｃ１３の合せ後成分値が成分の要求値に等しくなっている。
【００６４】
暫定成分目標値記憶部４５に記憶されたステップＳ２０２で補正した後の各トピードカーの成分の目標値に対して、溶銑予備処理工程コスト計算部４２で溶銑予備処理工程でのコストを算出する（ステップＳ２０３）。
【００６５】
本例では、上述の（数１）に従って、溶銑予備処理工程でのコストを計算する。ただし、溶銑予備処理工程での処理前の成分値は一律３０、比例定数Ｋは１としている。例えば、トピードカーＮｏ．５、６、９、１０、１２は、溶銑予備処理工程での処理前の成分値（成分の目標値）が７．０であるため、溶銑予備処理工程でのコストは、下記のように計算される。
【００６６】
【数２】
2004083963.tif 000004
【００６７】
図１２に、各トピードカーの溶銑予備処理工程でのコストと、溶銑予備処理工程でのコストの合計を示す。計算された溶銑予備処理工程でのコストの合計（本例では、１４．７１）は、暫定目標成分値記憶部４５に記憶される。
【００６８】
そして、成分目標値低減部４７において、トピードカー１０２の中からランダムにいくつかのトピードカー１０２を選択して、暫定目標成分値記憶部４５に記憶された成分の目標値を低減する（ステップＳ２０４）。低減後の各トピードカーの成分の目標値は、成分目標値一時記憶部４９に記憶される。
【００６９】
本例では、等確率で３つのトピードカーＮｏ．を選択し、成分の目標値をΔｆだけ減じる。Δｆは、１．０または２．０を等確率で選択するものとする。また、成分の目標値が１．０以下になる場合は、１．０に切り上げる。図１３に低減後の成分の目標値を示す。ここでは、トピードカーＮｏ．５、８、１１が選択され、それぞれ１．０、２．０、１．０だけ成分の目標値が小さくなっている。
【００７０】
ステップＳ２０４の処理により、いくつかのトピードカー１０２については、転炉チャージ１０５での要求値に対してオーバースペックとなっている。従って、ステップＳ２０４において選択されたトピードカーＮｏ．以外のトピードカー１０２については、逆に成分の目標値を上げる余地が生じている可能性がある。そこで、成分目標値補正部４１により、ステップＳ２０４で選択されたトピードカーＮｏ．以外のトピードカー１０２に関して、成分の目標値を補正（大きく）する（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０２と同様、各トピードカー１０２に対して、それぞれが割付けられている転炉チャージ１０５の成分の要求値を超えない範囲で、成分の目標値を大きくする。
【００７１】
本例では、トピードカーＮｏ．４、６、７が補正可能であり、それぞれ、１９．０→１９．５、７．０→９．０、９．０→１６．０に補正されている。図１４に補正後の結果を示す。トピードカーＮｏ．４、６はステップＳ２０４において、トピードカーＮｏ．５の成分の目標値を低減させたことにより、他のトピードカーの補正が可能であり、各転炉チャージの合せ後成分値が要求値に近づけるような補正に貢献したことがわかる。一方、ステップＳ２０４において成分の目標値を低減させたトピードカーＮｏ．１１については、他のトピードカーの補正が不可能であり、補正に貢献していないことがわかる。
【００７２】
そして、ステップＳ２０４で選択され、成分の目標値を低減したトピードカーＮｏ．を対象に、成分目標値補正部４１において、成分の目標値を補正（大きく）する（ステップＳ２０６）。なお、ステップＳ２０２と同様、各トピードカー１０２に対して、それぞれが割付けられている転炉チャージ１０５の成分の要求値を超えない範囲で、成分の目標値を大きくする。補正後の結果は、成分目標値一時記憶部４９に記憶される。
【００７３】
本例では、図１２から分かるように、トピードカーＮｏ．８、１１が補正可能であり、それぞれ、７．０→７．６、１２．０→１３．０に補正されている。図１５に補正後の結果を示す。この結果、全てのトピードカーについて、補正の余地がなくなったことになる。
【００７４】
次に、溶銑予備処理工程コスト計算部４２において、各トピードカー１０２の補正後の成分の目標値に対して、溶銑予備処理工程でのコストの計算を行う（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０３と同様に、上述の（数１）に従って処理剤の使用量を計算する。
【００７５】
本例について、図１５に各トピードカーの補正後の溶銑予備処理工程でのコストと、溶銑予備処理工程でのコストの合計を示す。計算された補正後の溶銑予備処理工程でのコストの合計（本例では１４．１８）は、成分目標値一時記憶部４９に記憶される。
【００７６】
そして、暫定成分目標値更新判断部４３で、ステップＳ２０７において成分目標値一時記憶部４９に記憶された補正後の溶銑予備処理工程でのコストと、ステップＳ２０３または後述するステップＳ２０９において暫定目標成分値記憶部４５に記憶された暫定目標値の溶銑予備処理工程でのコストとを比較して更新するか否かを判断する（ステップＳ２０８）。
【００７７】
更新条件を満たし、更新すると判断した場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、暫定目標成分値記憶部４５に記憶された暫定目標値を更新する（ステップＳ２０９）。即ち、成分目標値一時記憶部４９に記憶された内容（成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコスト）を暫定目標値記憶部４５に上書きする。その後、低減終了条件を判断する（ステップＳ２１０）。一方、更新条件を満たさず、更新しないと判断した場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、ステップＳ２０９で暫定目標値を更新することなく、低減終了条件を判断する（ステップＳ２１０）。本例では、暫定目標成分値の溶銑予備処理工程でのコストが１４．７１、補正後の溶銑予備処理工程でのコストが１４．１８であるため、更新条件を上述のローカルサーチにより決定するとすれば、更新条件を満たし暫定目標値が更新される。
【００７８】
低減終了条件を満たさない場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ステップＳ２０４に戻り、成分の目標値が低減される。一方、低減終了条件を満たす場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、トピードカー成分情報結果出力部４８により、トピードカー成分情報記憶部５の内容（成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコスト）を、暫定目標値記憶部４５の値で初期化する。
【００７９】
そして、図４に示すように、以上のステップＳ１及びステップＳ２の結果得られた溶銑払出量の初期値及び溶銑払出量に対する成分の目標値の初期値を、暫定計画記憶部６の初期値として登録する（ステップＳ３）。
【００８０】
次に、払出量変更部３において、トピードカー払出情報記憶部２に記憶された複数の溶銑払出量の少なくとも一部を変更する（ステップＳ４）。変更は、各トピードカー１０２の合計溶銑積載量及び各転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で行われる。そして、変更結果をトピードカー払出情報記憶部２に更新記憶する。
【００８１】
ここで、ステップＳ４の処理について、図６に基づいて、詳細に説明する。
【００８２】
まず、トピードカー払出情報記憶部２に登録されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の複数の組み合わせから、割付変更指定部３５により選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージ１０５を他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージ１０５に変更する（ステップＳ４０１）。なお、変更した結果は、溶銑払出状況一時記憶部３６に登録される。
【００８３】
溶銑払出量の払出先を変更した一例を、図１６（ａ）、（ｂ）に示す。図１６（ａ）では、トピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ２への溶銑払出量１７５トンと、トピードカーＮｏ．４の転炉チャージＣ４への溶銑払出量１０５トンが選択されている。溶銑払出量の払出先の変更の結果、上記の溶銑払出量は０トンとなり、図１６（ｂ）では、トピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ４への溶銑払出量１７５トン、トピードカーＮｏ．４の転炉チャージＣ２への溶銑払出量１０５トンとなる。
【００８４】
ステップＳ４０１による変更の結果、転炉チャージの合計溶銑払出量が所定値以上となり、制約違反が生じる。この制約違反を解消するため、払出補正対象決定部３１において溶銑払出量を補正するトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせを１つ決定する（ステップＳ４０２）。
【００８５】
本例では、図１６（ｂ）に示すように、転炉チャージＣ２が７０トン不足となり、転炉チャージＣ４が７０トンオーバーとなり、制約違反が生じている。そこで、転炉チャージの番号が小さい転炉チャージＣ２について制約違反を解消するべく、トピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ２への溶銑払出量３５トンを払出補正対象として決定する。
【００８６】
ステップＳ４０２で決定したトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせについて、払出量補正部３２において、溶銑払出量を補正する（ステップＳ４０３）。
【００８７】
本例では、転炉チャージＣ２の制約違反を解消するため、ステップＳ４０２で決定したトピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ２への溶銑払出量を補正する。転炉チャージＣ２は７０トン不足であるため、補正後の溶銑払出量を３５＋７０＝１０５トンとする。なお、トピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ２への溶銑払出量は０トンで、トピードカーＮｏ．４の転炉チャージＣ４への溶銑払出量は０トンで固定する。図１６（ｃ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【００８８】
そして、ステップＳ４０３で行った溶銑払出量の補正結果に対して、補正終了判断部３３において補正を終了するか継続するかの判断を行う（ステップＳ４０４）。即ち、各トピードカー１０２の合計溶銑積載量及び各転炉チャージ１０５への合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約に違反がない場合は、補正を終了すると判断し（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、補正操作を終了するため、ステップＳ４０５に進む。一方、制約違反がある場合は、補正を継続すると判断し（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、補正操作を継続するため、ステップＳ４０２に戻る。
【００８９】
本例では、図１６（ｃ）に示すように、トピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ２の溶銑払出量の補正により、転炉チャージＣ２の制約違反は解消したが、トピードカーＮｏ．１に制約違反（７０トンオーバー）が発生している。従って、この段階では、まだ補正を終了しないものとする（ステップＳ４０４：Ｎｏ）。
【００９０】
制約違反を解消するため、再び、払出補正対象決定部３１において溶銑払出量を補正するトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせを１つ決定する（ステップＳ４０２）。
【００９１】
本例では、図１６（ｃ）に示すように、１回目の溶銑払出量補正の結果、トピードカーＮｏ．１に制約違反（７０トンオーバー）が発生している。これを解消するため、トピードカーＮｏ．１の一方の払出先であるトピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ１への溶銑払出量２１０トンを払出補正対象として決定する。
【００９２】
ステップＳ４０２で決定したトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせについて、払出量補正部３２において、溶銑払出量を補正する（ステップＳ４０３）。
【００９３】
本例では、トピードカーＮｏ．１の制約違反を解消するため、ステップＳ４０２で決定したトピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ１への溶銑払出量を補正する。トピードカーＮｏ．１は７０トンオーバーであるため、補正後の溶銑払出量を２１０−７０＝１４０トンとする。なお、トピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ２への溶銑払出量１０５トンは固定する。図１６（ｄ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【００９４】
そして、再度、ステップＳ４０３で行った溶銑払出量の補正結果に対して、補正終了判断部３３において補正を終了するか継続するかの判断を行う（ステップＳ４０４）。
【００９５】
本例では、図１６（ｄ）に示すように、トピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ１の溶銑払出量の補正により、トピードカーＮｏ．１の制約違反は解消したが、転炉チャージＣ１に制約違反（７０トン不足）が発生している。従って、この段階では、まだ補正を終了しないものとする（ステップＳ４０４：Ｎｏ）。
【００９６】
制約違反を解消するため、再び、払出補正対象決定部３１において溶銑払出量を補正するトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせを１つ決定する（ステップＳ４０２）。
【００９７】
本例では、図１６（ｄ）に示すように、２回目の溶銑払出量補正の結果、転炉チャージＣ１に制約違反（７０トン不足）が発生している。しかし、転炉チャージＣ１を払出先とするトピードカーは、前回補正したトピードカーＮｏ．１であるため、もうひとつの制約違反である転炉チャージＣ４（７０トンオーバー）を制約解消の対象とする。これを解消するため、トピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ４への溶銑払出量１０５トンを払出補正対象として決定する。
【００９８】
ステップＳ４０２で決定したトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせについて、払出量補正部３２において、溶銑払出量を補正する（ステップＳ４０３）。
【００９９】
本例では、転炉チャージＣ４の制約違反を解消するため、ステップＳ４０２で決定したトピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ４への溶銑払出量を補正する。トピードカーＮｏ．４は７０トンオーバーであるため、補正後の溶銑払出量を１０５−７０＝３５トンとする。なお、トピードカーＮｏ．１の転炉チャージＣ１への溶銑払出量１４０トンは固定する。図１７（ａ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【０１００】
そして、再度、ステップＳ４０３で行った溶銑払出量の補正結果に対して、補正終了判断部３３において補正を終了するか継続するかの判断を行う（ステップＳ４０４）。
【０１０１】
本例では、図１７（ａ）に示すように、トピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ４の溶銑払出量の補正により、転炉チャージＣ４の制約違反は解消したが、トピードカーＮｏ．３に制約違反（７０トン不足）が発生している。従って、この段階では、まだ補正を終了しないものとする（ステップＳ４０４：Ｎｏ）。
【０１０２】
以降同様に、４回目の補正（Ｓ４０２〜４０４）として、トピードカーＮｏ．３の制約違反を解消するため、払出補正対象として決定したトピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ３への溶銑払出量を１４０トンから２１０トンに変更する。なお、トピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ４への溶銑払出量３５トンは固定する。図１７（ｂ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【０１０３】
４回目の補正では、制約違反が発生しており、まだ補正を終了しないため、５回目の補正（Ｓ４０２〜４０４）として、転炉チャージＣ３の制約違反を解消するため、払出補正対象として決定したトピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ３への溶銑払出量を７０トンから０トンに変更する。なお、トピードカーＮｏ．３の転炉チャージＣ３への溶銑払出量２１０トンは固定する。図１７（ｃ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【０１０４】
５回目の補正では、制約違反が発生しており、まだ補正を終了しないため、６回目の補正（Ｓ４０２〜４０４）として、トピードカーＮｏ．２の制約違反を解消するため、払出補正対象として決定したトピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ１への溶銑払出量を０トンから７０トンに変更する。なお、トピードカーＮｏ．２の転炉チャージＣ３への溶銑払出量０トンは固定する。図１７（ｄ）に、補正後の溶銑払出状態を示す。
【０１０５】
６回目の補正により、制約違反が解消し、補正を終了する（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）。６回目の補正の結果、ステップＳ４０１による変更の結果生じた制約違反に対する補正が完了したので、トピードカー払出情報更新部３４により、補正後の溶銑払出量をトピードカー払出情報記憶部２に登録する（ステップＳ４０５）。
【０１０６】
そして、図４に示すように、トピードカー払出情報記憶部に記憶されたステップＳ４による変更の結果に対して、ステップＳ２と同様に、成分目標値決定部４において、各トピードカー１０２に対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカー１０２が積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定すると共に、決定された成分の目標値に基づいて、溶銑予備処理工程でのコストを算出する（ステップＳ５）。成分の目標値及び溶銑予備処理工程でのコストは、トピードカー成分情報記憶部５に記憶される。
【０１０７】
次に、暫定解更新判断部８において、ステップＳ４で得られた溶銑払出量の変更結果及びステップＳ５で得られた成分の目標値から計算された溶銑予備処理工程と、ステップＳ３又は後述するステップＳ７で得られた暫定計画記憶部６に登録された暫定計画の溶銑払出量及び成分の目標値から計算された溶銑予備処理工程とを比較し、暫定計画を更新するかどうかを判断する（ステップＳ６）。
【０１０８】
暫定計画を更新する場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）は、トピードカー払出情報記憶部２に記憶された変更後の溶銑払出量及びトピードカー成分情報記憶部５に記憶された変更後の溶銑払出量及び成分の目標値を、暫定計画の溶銑払出量及び成分の目標値として、暫定計画記憶部６に更新登録する（ステップＳ７）。一方、暫定計画を更新しない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）は、ステップＳ７で暫定計画記憶部６に更新登録することなく、ステップＳ８に進む。
【０１０９】
ステップＳ７で暫定計画が更新された後、全体の処理を終了するかどうかを、終了条件を満たすか否かにより終了条件判断部９において決定する（ステップＳ８）。終了条件を満たし、全体の処理を終了すると判断した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）は、結果出力部１０により、暫定計画記憶部６に登録された暫定計画の溶銑払出量及び成分の目標値を出力する（ステップＳ９）。一方、終了結果を満たさず、全体の処理を終了しないと判断した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）は、ステップＳ４に戻る。
【０１１０】
以上に説明したように、上述の実施の形態は、上位から与えられたピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量を随時更新し、適正な成分の目標値を決定しているため、従来技術にはない下記の利点を有している。
【０１１１】
終了条件判断部９により終了条件を判断しつつ、払出変更部３において各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量を随時変更しながら、成分目標値決定部４において各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後にトピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定し、溶銑予備処理工程でのコストを計算する。そして、暫定計画更新判断部７において得られた溶銑予備処理工程でのコストと暫定計画に係る溶銑予備処理工程でのコストとを比較することにより、暫定計画更新部８において各トピードカーから各転炉チャージへの溶銑払出量と、溶銑予備処理工程で各トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値との暫定計画が更新される。従って、溶銑払出量及び成分の目標値が決定変数となっており、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を満足するようにしつつ、溶銑予備処理工程でのコストを十分に低減させる（好適には最小にする）ことができるように、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量及び各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定することができる。
【０１１２】
また、各トピードカーの合計溶銑積載量及び各転炉チャージへの合計溶銑払出量をそれぞれの所定値に維持するという制約の下で、払出量交換部３０においてトピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージを他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージに変更した場合の、制約違反が、払出補正対象決定部３１及び払出量補正部３２により逐次補正される。従って、制約を満たしながら、溶銑払出量を変更することができる。
【０１１３】
さらに、割り付け変更指定部３５においてトピードカー及び転炉チャージの複数の組み合わせから２つの組み合わせを外部からの操作に基づいて指定することにより、操業トラブルや進捗の遅れ／進みに対応することができる。従って、それに対応した溶銑払出量の補正や成分の目標値の修正を高速に実行することができる。
【０１１４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな設計変更が可能なものである。
【０１１５】
例えば、払出量交換部３０では、トピードカー払出情報記憶部２に登録されたトピードカー１０２及び転炉チャージ１０５の複数の組み合わせから、割付変更指定部３５により選択された２つの組み合わせのそれぞれについて、当該組み合わせに割り付けられた溶銑払出量の払出先の転炉チャージ１０５を他方の組み合わせに係る払出先の転炉チャージ１０５に変更している。しかし、この２つの組み合わせは、割付変更指定部３５によらず、ランダムに選択しても良い。
【０１１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、予め設定されている各転炉チャージへの合計溶銑払出量及び転炉チャージ内の溶鋼に含まれる成分の各転炉チャージごとの要求値を考慮しつつ、溶銑予備処理工程でのコストを十分に低減させることができるように、溶銑が積載された複数のトピードカーのそれぞれから複数の転炉チャージのそれぞれへの溶銑払出量及び各トピードカーに対する溶銑予備処理工程後に当該トピードカーが積載する溶銑に含まれる成分の目標値を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による溶銑物流制御装置のブロック図である。
【図２】払出量変更部のブロック図である。
【図３】成分目標値決定部のブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態による溶銑物流制御方法のフローチャートである。
【図５】溶銑払出量に対する成分の目標値の決定についてのフローチャートである。
【図６】溶銑払出量の変更についてのフローチャートである。
【図７】溶銑物流の概要を示す図である。
【図８】トピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び合計溶銑払出量の一例を示す図である。
【図９】転炉チャージの合計溶銑払出量及び成分の要求値の一例を示す図である。
【図１０】トピードカー及び転炉チャージの組み合わせごとに仮割り当てした溶銑払出量及び成分の要求値の一例を示す図である。
【図１１】決定した成分の目標値の一例を示す図である。
【図１２】補正の結果及び各トピードカーの溶銑予備処理工程でのコストと、溶銑予備処理工程でのコストの合計の一例を示す図である。
【図１３】低減した成分の目標値の一例を示す図である。
【図１４】低減したトピードカー以外のトピードカーについて補正した結果の一例を示す図である。
【図１５】低減したトピードカーについて補正した結果及び補正後の各トピードカーの溶銑予備処理工程でのコストと、溶銑予備処理工程でのコストの合計の一例を示す図である。
【図１６】トピードカー及び転炉チャージの２つの組み合わせについて溶銑払出量を変更した後の、溶銑払出量の補正の推移の一例を示す図である。
【図１７】トピードカー及び転炉チャージの２つの組み合わせについて溶銑払出量を変更した後の、溶銑払出量の補正の推移の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　溶銑物流制御装置
２　　　トピードカー払出情報記憶部（トピードカー払出情報記憶手段）
３　　　払出量変更部（払出量変更手段）
４　　　成分目標値決定部（成分目標値決定手段）
５　　　トピードカー成分情報記憶部（トピードカー成分情報記憶手段）
６　　　暫定計画記憶部（暫定計画記憶手段）
７　　　暫定計画更新判断部（暫定計画更新判断手段）
８　　　暫定計画更新部（暫定計画更新手段）
９　　　終了条件判断部（終了条件判断手段）
３０　　払出交換部（払出交換手段）
３１　　払出補正対象決定部（払出補正対象決定手段）
３２　　払出量補正部（払出量補正手段）
３３　　補正終了判断部（補正終了判断手段）
３５　　割付変更指定部（割付変更指定手段）
１０２　トピードカー
１０４　溶銑予備処理設備
１０５　転炉チャージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004083963.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004083963.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2004083963.tif 000017
【図１４】
2004083963.tif 000018
【図１５】
2004083963.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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