王柳君等露天矿生产的车辆安排

《王柳君等露天矿生产的车辆安排》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、露天矿生产的车辆安排摘要：本文围绕露天矿生产铲位与车辆安排的优化问题，建立了0-1规划跟整数线性规划综合数学模型。鉴于0-1规划跟整数线性规划综合求解的复杂性，采用了穷举法与非整数线性规划，在满足卸点产量与品质、不发生等待等原则下求出最优的铲位组合。并进一步采用搜索算法、上下取整等优化算法对模型进行整数优化求解的方案。对于题目给出的实例分别按总运量最小及总产量最大的运则进行了求解，并给出了最优解及生产安排。关于第一个模型，我们的结果是派14辆卡车，铲位是1,2，3,4，8,9，10；算得的最小总运量为：85176吨公里。对第二个模型，需要出动20辆卡车，算得的最大产量为：103488吨，

2、铲位仍是1,2，3,4，8,9，10。在模型的改进中，我们改进了搜索算法，并且给出了一个卡车在装卸点都不等待的充分条件。我们可以利用这个条件来检验我们的模型结果。保证了是在卡车不等待的情况下的解。14一、问题重述露天矿生产主要是由电动铲车（以下简称电铲）装车、电动轮自卸卡车（以下简称卡车）运输来完成。露天矿里有若干个铲位，每个铲位已经预先将石料分成矿石和岩石，而且矿石、岩石的数量以及矿石的平均铁含量（称为品位）都是已知的。每个铲位最多能安置一台电铲，电铲的平均装车时间为5分钟。卸货地点（以下简称卸点）有卸矿石的矿石漏、2个铁路倒装场（以下简称倒装场）和卸岩石的岩石漏、岩场等，每个卸点都有

3、各自的产量要求。在运输矿石时，必须保证其含铁量为29.5%±1%，称为品位限制。在一个班次（8小时）内，卸点不变，卡车的平均卸车时间为3分钟。所用卡车载重量为154吨，平均时速28km/h。为了节省能量，在一个班次内，卡车只在开始工作时点火一次，而且原则上不应该发生卡车等待的情况。电铲和卸点都不能同时为两辆及两辆以上的卡车服务。卡车每次都是满载。每个铲位到每个卸点的道路不会出现堵车现象，每段道路的里程都是已知的。一个班次的生产计划应该包含以下内容：出动几台电铲，分别在哪些铲位上；出动几辆卡车，分别在哪些路线上各运输多少次。一个合格的计划要在卡车不等待条件下满足产量和质量（品位）要求，而一

4、个好的计划还应该考虑下面两条原则之一：1、总运量（吨公里）最小，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）。分别就两条原则建立数学模型，并给出一个班次生产计划的快速算法。针对题目所给的实例，给出具体的生产计划、相应的总运量及岩石和矿石产量。二、符号说明：铲位序号从1到10。：矿石卸点序号从1到3。：岩石卸点序号从1到2。：从铲位运载到矿石的卸点的总车次。：从铲位运载到岩石的卸点的总车次。：从铲位到矿石的卸点的距离。：从铲位到岩石的卸点的距离。：铲位的矿石量（将其转换为运载车次来计量，每车次为154吨）。

5、：铲位的岩石量（将其转换为运载车次来计量，每车次为154吨）。：矿石的卸点的产量任务（将其转换为运载车次来计量，每车次为154吨）。：岩石的卸点的产量任务（将其转换为运载车次来计量，每车次为154吨）。：铲位的矿石铁含量。：拥有的卡车数量。：总运量。14一、模型假设1、每个班次开始工作前，所用的车辆都已经在各个卸点安排就绪，不再需要另外花费时间调度安排卡车。2、每辆卡车每次只能运载一种石料，不能同时运载矿石和岩石。3、在整个生产过程中，基本上按照时间要求作业，不考虑因为随机因素造成的负面影响。4、在车辆安排上，为了提高车辆的利用率，允许当有车辆闲置时调到别的运线上二、模型分析和求解模型一

6、根据“在卡车不等待的条件下满足产量和质量要求”，以及“总运量（吨公里）最小，且出动卡车最少”两条规则，建立模型一。在实际中，铲位可以向任何一个卸点提供石料，卸点也可以从任何一个铲位运载石料。这样一来，很难直接通过线性规划的方法同时满足这两个规则，于是我们考虑分两个步骤来满足规则。首先，我们求出使总运量最小的运载路线，即求出在总运量最小的情况下，从铲位运载到卸点的总车次各是多少。然后，我们在总运量最小的运载路线上，安排每条路线上的卡车数以及每辆卡车的往返数，使出动的卡车最少。为了计算方便，统一用运载车次来计量铲位的石料数，每车次为154吨。由于卸点所需的产量任务不一定能够整除单位运载量（1

7、54吨），因此将卸点的产量任务向上取整。在求总运量最小的过程中，受到以下因素的制约：l各卸点必须满足其产量要求。l从矿位运载到卸点的石料不能超过矿位的石料储存量。l在一个班次内，选择的铲位数不能大于现有的铲车数。l每个铲位、卸点都不能同时为两辆或两辆以上的卡车服务，为了避免在矿位和卸点出现等待情况，必须保证在一个班次内接受服务的卡车数不大于其最大服务能力。l在一个班次内，矿石卸点必须满足其品位要求。建立目标函数为(i从1到10,j从