露天矿卡车实时调度优化决策系统的设计研究-论文.pdf

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1、工业技术●I露天矿卡车实时调度优化决策系统的设计研究簿翥樊剑平姜本朋鹿德凯(中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京l00083)[摘要]露天矿卡车调度系统的设计与理论的研究是合理进行露天矿开采管理的重要依据和保证。DISPATCH系统作为管理露天矿卡车实时优化调度的系统，其程序为一种数据采集传输和管理的C／S架构系统。利用露天矿卡车调度理论的最佳路线确定，货流规划、车流动态规划三部分的有机结合，能够实现理想的调度管理。[关键词]露天矿生产{DISPATCtt系统；优化调度中图分类号：TD653文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)35-00

2、79-020引言碎站、卡车加油站、道路交叉等。连接两个节点之间的路径即为路段。由于路面状露天矿生产是一项复杂的系统工程，它以采掘为中心，以运输为纽带。为完况、坡度等实际因素，即使相同长度的路段车辆的运行速度也可能不同，因此，在构成生产计划指标和工作任务，将这些繁杂的环节在生产过程中合理的组织安排建道路网络时，要将不同的路段进行分级处理，并将该级别连同路段的长度、坡度、好，并根据现场具体情况合理安排生产，对于传统的露天矿开采生产管理是一大车辆运输时间等信息一同作为路段的属性进行保存，存入矿山数据库中。技术难题。所以采取合理的优化调度系统进行优化调度显得至关重要随着计

3、算在规划好运输道路网络后，可将其抽象成～种图结构G=(N，E，W)，其中，机科技的不断发展，利用计算机系统科学来管理露天矿生产的要求变得越来越N代表图G的节点集合、E代表边的集合，w表示每个路段上的权，可用车辆行驶迫切。上世纪8O年代，美国模块公司将其设计的DISPATCH系统在泰龙露天矿投时间等属性表示。利用诸如Dkstra算法等最短路径算法，通过多次迭代，计算入了使用，使计算机系统管理露天矿生产的技术得到了重大的突破。在2O世纪90出卡车的出发节点与目的节点之间的最短路径。最后将规划好的道路网与各最年代，模块公司为调度系统加入了GPS技术，使调度系统的监测与管

4、理更加方便。短路径以可视化的形式在管理决策系统内的显示界丽上显示出来，在这里要注1露夭矿卡车调度系统的组成意的是，当露天矿采场的各节点发生变化时，道路网络要实时更新。露天矿卡车调度系统以矿山数据库为核心，通过无线计算机网络采集各车22货流规划载段的信息，将各个生产指挥环节集成在这个网络之中，实现各种生产信息的露天矿卡车调度系统作为一种生产管理系统，其目的是为了达到一种预期的采集、存储、分析和处理，辅助决策单位对安全生产进行指挥调度。系统采取C／生产效果而设计的。其目标可以是在满足一定约束条件的前提下，达到班产量最s架构模式，分为数据采集端子系统、无线通讯系统，矿山

5、数据库系统与管理决大化或者派遣车辆最少等目标。这里的约束条件包括卡车的运输能力、开采点的策应用子系统四部分。开采能力、排卸点的处理能力、矿石质量约束、生产计划的约束等。在确定好各条11数据采集端子系统最佳行车路线之后，在此，可将货流规划抽象成一种线性规划数学模型，利用数学该部分属于客户端系统，用于按一定时间周期性的采集空间数据信息及各方法，求出最优解。例如以达到班产量最大的目标可建立如下目标函数：种数字和状态信息。包括车载终端系统、GPS定位系统。车载终端系统位于卡车配置的工控机上，用于显示自卸车的位置、速度，车辆的生产状态、负载状态等maxQ=∑+∑信息，同时可

6、以接收管理人员的调度指令和向管理人员发送请求信息；GPS定其中，Q表示班内总产量，N表示从卸载点到装载点的总路数，M表示从装位系统利用GPS天线和差分基站，得到车辆的实时位置，为计算车辆的速度和载点到卸载点的总路数，表示第i条路径上空车运行的时间，表示第J条路运输距离提供了依据。12无线网络通讯系统径上重车运行的时间，，分别表示第涤路径上的空车运率和第j条路径上的该子系统主要包括安装在车载段的无线通信系统，整个矿区的无线基站和重车运率，单位均为m／^。位于调度室的无线通讯系统，该系统是整个卡车调度系统数据传输和各系统之同时，将约束条件也用数学公式来表示，例如开采能

7、力的限制可用如下公间通讯的纽带。工1．3矿山数据库系统式表示：Q≤该部分是整个系统的核心。它根据矿山的实际情况，建立相应的数据库结l}式中，Q表示第i爪采掘点的班产量计划，表示从第i个采掘点出发的路构，实时接收和存储车载端采集到的数据，并将这些数据传输到管理决策系统，径数，表示第i个采掘点的班最大采掘量。为其进行管理决策提供量化的依据。经过多次迭代计算，求出，作为优化解，从而确定好每条最佳路线上1．4管理决策子系统的空车、重车运率。为车流动态规划提供依据。该部分属于服务器端系统，通过对采集和存储在矿山数据库中的数据来进23车流动态规划行分析，来进行管理决策的功能。

8、包括用户管