本科毕业设计论文--露天矿生产的车辆安排模型.doc

《本科毕业设计论文--露天矿生产的车辆安排模型.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、露天矿生产的车辆安排模型摘要本文成功引入了车次的概念。在对时间进行合理假设之后，在约束条件下建立了对车次的全局最优的整数线性规划，利用lindo软件迅速解出全局最优的任务分配。进一步，利用效率优先原则，对铲点进行优化，并根据物件可分的等容积装箱模型，最终得到了满足要求的计划安排。根据原则一建立模型的解为：铲位：1、2、3、4、8、9、10，卡车数：13，总运量：8.56万吨·千米，车辆安排计划见表9；根据原则二建立模型的解为：铲位：1、2、3、4、8、9、10，卡车数：20，最大产量：10.35万吨，岩石

2、量：4.93万吨，在最大产量下的最小运量：14.69万吨·千米车辆安排计划见表14。27一、问题的重述露天矿里有若干个爆破的铲位，已预先根据铁含量被分成矿石和岩石两种不同的石料。每个铲位至多配备一台电动铲车进行装车，并由电动轮自卸卡车将矿石和岩石分别运送至各自的卸货地点，满足各卸点的产量和品位要求（29.5%1%）。卡车有其本身的平均速度，随机的装卸时间和载重。根据所给定的条件，根据以下两条原则分别建立数学模型，并给出一个班次生产计划的快速算法，原则上在安排时不应发生卡车等待的情况。1、总运量（吨公里）最

3、小，同时出动最少的卡车，从而运输成本最小；2、利用现有车辆运输，获得最大的产量（岩石产量优先；在产量相同的情况下，取总运量最小的解）。二、问题分析1、本题是一个有约束条件的组合优化问题，涉及到单车型多货种送货满载车辆的优化调度，因而属于NP难题（文献[1]），随着系统规模的扩大，问题的求解难度也大大增加，求解时间呈几何级数上升。2、本问题最先应着重解决的是车辆的等待问题。车辆在铲位和卸点的等待主要由三方面引起：(1)随机因素造成运输和装卸时间不精确从而形成等待；(2)由于车辆在不同道路上循环的周期不同所偶

4、尔出现的在时间上的重叠。这种交叉的可能性伴随着道路承载车辆数目的增加而增加，但也可以通过车辆自身的调整而加以避免，例如：改变路线、改变速度等；(3)若车辆的密度超过了道路、铲点或卸点所能容纳的最大限，则在任意一个周期内都会出现的等待现象。在本题的条件下，第一种情况中的随机装卸和运输时间概率分布方差无法确定，故此时我们只能将其近似视为恒定，从而解决了随机时间所造成的等待。第二种情况的等待是可以预期的，但在速度恒定的前提下，只有通过临时改变路线的方法才可避免，将使问题的复杂性显著提高，而在一个班次的短暂时间内

5、形成的影响却并不是很大，为了严格达到要求却引进了庞大的计算量，显然是很不可取的。第三种情况是我们唯一也必须要考虑的。车辆平均速度相同，且道路足够宽，则车辆在路上不会拥塞，只有在装卸点才会发生等待，如果与同一装卸点相连的车辆过多，则出现等待不可避免，这是无法容忍的。因此，在我们的模型中，着重避免的是第三种类型的等待。3、车辆所要完成的任务只有量的要求而已，即只要考虑在规定时间内运了多少次货即可，不需要再拘泥于该线路上运作车辆的数目。因此为了更好的表述这个概念，我们在模型中引入了一个在生活中常用的概念——车次

6、。它的定义为：所有车辆经过铲点或卸点的次数。它与运量直接相关，满足以下关系式：产量=车次×载重引入车次的概念后，完成相同数目的车次任务，可以用多辆车同时在短时间内完成，也可用少量车在长时间内完成。但一个固定路线（包含多个单一路线）的车次必然决定了其所需的最少车数，满足以下关系式：最少车数×班次时间=Σ（车次×路线周期）在上式中，最少车数可以取小数，表示在某一固定路线的任务完成过程中，某一车可以在完成自己任务后，换至其他路线，从而实现车辆的最大利用。27本模型最终要得到的是对车辆的安排计划。根据上式，加上应

7、有的约束条件后，求得车数就可求得最大车次，相反，求得各路线车次后即可求得所需的最少车数。这样，问题就转化为对车次的最优化问题。三、模型的条件和假设题目中重要条件的重述：1、卡车每次满载运输；2、一个铲位至多只有一部电铲；3、卸点和铲位在一个班次内固定不变；4、由于随机因素影响，装卸时间与运输时间都不精确，排时计划无效。5、矿石漏、倒装场只卸矿石，对矿石有品位限制；岩石漏、岩场只卸岩石，没有品位限制。模型基本假设：1、车辆的等待主要由车辆的密度超过了道路、铲点或卸点所能容纳的最大限额所引起。2、卡车在转换线

8、路时不计时间损耗3、卡车的速度，等待时间记恒量，为其平均值。四、名词和符号的约定名词约定：铲位：露天矿里爆破生成的石料堆，每堆称为一个铲位铲点：有电铲工作的铲位卸点：卸下矿石或岩石的地方品位：矿石的含铁量原题中涉及到的常量：卡车满载重量：卡车平均速度：平均装车时间：平均卸车时间：一个班次：品位限制：自定义变量：总产量：总运量：总车数：矿中铲点的数目：矿石卸点的数目：，岩石卸点的数目：铲位中矿石产量：27铲位中岩石产量：各铲位矿