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多咽喉道岔环境下铁水运输机车的调度研究

作　者: 赖李李
导　师: 王晓光
学　校: 武汉理工大学
专　业: 工业工程
关键词: 铁水运输调度咽喉道岔建模仿真
分类号: TF321.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 50次
引　用: 3次
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内容摘要

现在,我国是世界上钢铁消费量和生产量最大的国家,产量和销量比世界的30%还多。但我国钢铁企业物流技术手段都相对落后,严重制约了我国钢铁事业的继续发展。钢铁工业在物流方面起重大作用的是铁水运输,因其除考虑物流平衡外,还需考虑能量、资源和时间方面等的平衡。所以,改善整个钢铁企业生产状况可以从降低运输成本和提高生产效率方面着手。而铁水运输的关键就是机车的生产调度,如何安排好铁水产量和机车物流量的对应关系,以及机车路径的选择和机车工作班次的调度则成了解决这一问题的关键。本文以武钢炼铁站站场铁水运输机车为研究对象,详尽分析了炼铁站场的物流情况和布局结构,铁水机车的生产调度方法。并利用遗传算法求得多咽喉道岔环境下铁水运输的初步调度方案,应用Flexsim可视化仿真软件为铁水机车的调度建模仿真。首先提出了武钢炼铁站的机车运输路径优化问题,由此建立合适的数学模型。求解机车调度问题常用的方法有精确算法和人工智能算法,而人工智能算法由于能处理大规模的车辆路径问题,可移植性强,求解效率高而逐渐成为解决路径优化问题的重要方法。在本文选用人工智能算法中的遗传算法求解机车的初步行进路线。为了解决铁水运输区域较小,线路比较繁忙而造成的炼铁站物流运输的复杂性,需要进行避碰处理；同时针对铁水运输的特殊性设定了优先级规则。在对铁水运输的仿真建模过程中,首先分析了武钢炼铁站站场的物流逻辑结构,结合机车初步行进路线,找出咽喉道岔所在处,并分析咽喉道岔的通过能力,然后对现有的铁水生产和运输组织状况等仿真对象进行了详细的总结与分类,最后利用Flexsim的实用、实时和开发性原则进行建模仿真。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 铁水运输问题研究概况  9-12
    1.1.1 车辆路径问题模型与算法国内外研究现状  9-11
    1.1.2 铁水运输方面的研究现状  11-12
  1.2 课题的目的、意义及主要研究内容  12-15
    1.2.1 课题的目的、意义  12-13
    1.2.2 课题的主要研究内容  13-15
第2章武钢铁水运输系统分析  15-29
  2.1 铁水运输系统分析  15-18
    2.1.1 武钢铁水运输系统物流分析  15-16
    2.1.2 铁水运输系统的状态特性分析  16-17
    2.1.3 武钢铁水运输系统的特点  17-18
  2.2 高炉生产与运输工艺分析  18-21
    2.2.1 高炉出铁、机车受铁规律  18-19
    2.2.2 产铁量、用铁量和运输量  19-21
  2.3 铁水运输方式的分析  21-23
    2.3.1 铁水运输现状的分析  21-22
    2.3.2 铁水罐车的选择  22-23
    2.3.3 鱼雷罐车受铁时间  23
  2.4 武钢铁水运输机车的作业分析  23-28
    2.4.1 机车作业对象分析  23-24
    2.4.2 机车的作业线路分析  24-26
    2.4.3 机车的作业流程  26-27
    2.4.4 机车作业时间标准  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章多咽喉道岔的机车初步作业路线的求解  29-47
  3.1 多咽喉道岔的优先级算法及避碰算法  29-35
    3.1.1 多咽喉道岔的机车优先级算法  29-31
    3.1.2 多咽喉道岔处的机车避碰算法  31-33
    3.1.3 两列机车的避碰处理  33-35
  3.2 多咽喉道岔的机车路径模型的建立  35-38
    3.2.1 问题描述  35
    3.2.2 机车路径模型的假设  35-36
    3.2.3 机车路径模型的建立  36-38
  3.3 遗传算法求解多咽喉道岔的机车初步作业路线  38-42
    3.3.1 求解初步作业路线的算法选择  38-40
    3.3.2 实例求解  40-42
  3.4 多咽喉道岔的机车初步作业路线  42-44
  3.5 咽喉道岔分析  44-46
  3.6 本章小结  46-47
第4章多咽喉道岔的机车生产调度可视化仿真研究  47-65
  4.1 离散事件系统仿真与多咽喉道岔的铁水运输  47-49
    4.1.1 离散事件系统仿真概念  47-48
    4.1.2 多咽喉道岔的铁水运输离散系统仿真  48-49
  4.2 仿真软件的选择  49-53
  4.3 多咽喉道岔的机车生产调度可视化仿真  53-62
    4.3.1 机车生产调度可视化仿真目标  53
    4.3.2 机车生产调度可视化仿真对象  53-54
    4.4.3 机车生产调度可视化仿真过程  54-61
    4.3.4 仿真结果分析  61-62
  4.4 多咽喉道岔的机车最终作业路线的确定  62-64
  4.5 本章小结  64-65
第5章结论与展望  65-67
  5.1 结论  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-70
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录  70-71
致谢  71

多咽喉道岔环境下铁水运输机车的调度研究

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