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露天矿卡车调度计划的优化决策

作　者: 陈丽林
导　师: 郝全明
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 露天矿卡车运输数学规划优化建模决策
分类号: TD57
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 74次
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内容摘要

在露天矿开采中，卡车的优化调度是降低采运设备的非生产时间、提高企业生产效率和降低矿山采矿成本的重要途径，在规划卡车运输使之达到最大运输效率的同时，快速给出最佳车辆的调度方案和派车计划非常关键，其理论、模型和算法的优劣直接影响车辆运行效果。本文主要研究了露天矿卡车调度理论，它是露天矿卡车调度系统中的核心部分，模型建立的优劣将关系到设备效率的发挥及整个系统的经济效益，本文根据实际情况分别建立了道路网络模型、车流规划优化调度模型，并给出了具体的优化调度运输方案和详细的派车计划，为露天矿卡车实时调度系统提供了良好的决策和强大的理论支持，从而为矿山的管理降低成本和提高经济效益提供思路。首先通过图与网络的相关知识，对露天矿卡车运输道路网进行了研究，将现实中的道路做了必要的简化，并将不同的道路段进行了等效运距的计算，建立了从采剥点到卸载点的道路网络图，根据道路网络图的特点，分别采用Dijkstra算法和Floyd算法对其进行优化计算，并利用MATLAB软件编写相关调用程序快速地给出求解结果；其次是借助非线性规划的相关理论和方法，根据运输所要达到的目标和各种约束条件建立了车流规划模型，并用LINGO11.0软件根据算法编写相关程序，可以方便的得到卡车需要运行的路线和出动的卡车数，制定卡车最优调运方案以及在此基础上给出了卡车联合派车计划；最后分析和探讨了露天矿卡车调度系统的调度准则，将其与已经建立的道路网络模型和车流规划联合起来指导调度生产，并取得了良好的效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-13
  1.1 国内外发展状况  9-10
  1.2 研究背景及意义  10-11
    1.2.1 研究背景和问题的提出  10
    1.2.2 研究目的  10
    1.2.3 研究意义  10-11
  1.3 本文的研究的基本内容和技术路线  11-12
    1.3.1 研究的主要内容  11
    1.3.2 技术路线  11-12
  1.4 本章要点简介  12-13
2 露天矿卡车运输调度理论基础  13-20
  2.1 道路网络理论基础  13-14
    2.1.1 图与网络  13
    2.1.2 道路网络模型描述  13
    2.1.3 最优路径的优化计算  13
    2.1.4 MATLAB 软件  13-14
  2.2 车流规划理论基础  14-16
    2.2.1 车流规划模型描述  14-15
    2.2.2 整数线性规划  15
    2.2.3 LINGO 软件  15-16
  2.3 实时调度方法理论  16-18
    2.3.1 动态规划  16
    2.3.2 实时调度准则  16-18
  2.4 本章要点简介  18-20
3 道路网络优化模型  20-35
  3.1 道路网络的描述和简化  20-22
  3.2 等效运距的计算  22-25
    3.2.1 道路路面等级分析计算  22-24
    3.2.2 斜坡道运距分析计算  24-25
  3.3 道路网络的建立和优化计算  25-27
  3.4 最短路问题  27-29
    3.4.1 连通图  27
    3.4.2 赋权图与矩阵表示  27-29
  3.5 最短路算法与求解  29-34
    3.5.1 Dijkstra 算法  29-32
    3.5.2 Floyd 算法  32-34
  3.6 本章要点简介  34-35
4 车流规划模型  35-61
  4.1 模型目标分析  35-36
  4.2 车流规划模型的建立  36-40
  4.3 露天矿车辆调度的案例分析  40-54
    4.3.1 问题背景和提出  40-43
    4.3.2 模型 1 分析与建立  43-44
    4.3.3 模型 1 求解结果及调度方案  44-49
    4.3.4 模型 1 派车计划安排  49-51
    4.3.5 模型 2 分析与建立  51
    4.3.6 模型 2 求解结果  51-54
  4.4 模型评价与分析  54-55
  4.5 成本模型预测及分析  55-60
    4.5.1 模型建立  55-56
    4.5.2 计算模型与分析  56-59
    4.5.3 成本预测与降低成本措施  59-60
  4.6 本章要点简介  60-61
5 露天矿生产运输调度管理  61-70
  5.1 两类调度算法的比较与选择  61-62
  5.2 实时调度分类和调度决策方法  62
  5.3 优化调度模块设计  62-63
  5.4 计算机在运输调度中的应用原理  63-65
  5.5 GPS 在运输调度中的应用  65-69
    5.5.1 系统硬件组成  66-67
    5.5.2 系统软件组成  67-69
  5.6 本章要点简介  69-70
结论  70-71
参考文献  71-75
附录 A 用Dijkstra 算法求解最短路问题的MATLAB 程序  75-77
附录 B 用Floyd 算法求解最短路问题的MATLAB 程序  77-79
附录 C 求解车流规划的 LINGO 程序  79-86
在学研究成果  86-87
致谢  87

露天矿卡车调度计划的优化决策

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