露天矿卡车实时调度优化决策系统及应用效果预测研究

【摘要】：露天矿卡车自动化实时调度系统已在国外100多座汽车运输露天矿得到了 成功应用,并取得了显著的经济效益。在我国,近十年来随着计算机技术、卫星 定位技术、无线通讯技术、信息技术的飞速发展,已经由理论研究迅速地进入到 实际开发应用阶段。卡车自动化实时调度系统的应用效果主要取决于拥有先进调 度决策算法的软件系统支持,而现有调度模型所采用的调度准则、派车逻辑算法、 计算参数的选取和预测等方面需进一步完善。同时加强露天矿卡车调度系统应用 效果预测方法的研究,对促进国内露天矿卡车自动化实时调度系统的推广应用具 有重要意义。 本文的研究工作结合辽宁省教育厅基金项目“露天矿卡车自动化实时调度决 策支持系统”进行。根据露天矿调度工作的任务、目标及系统功能需求,结合电 铲.卡车工艺系统的特点,分析总结了现有计算机卡车调度系统的研究和应用情 况,详细设计分析了系统的功能结构和软硬件方案,主要深入研究了生产工艺系 统运输网络生成与更新,运输路径优化,货流规划,优化调度目标和调度准则, 优化调度数学模型,优化计算参数的选取和预测,露天矿卡车调度系统应用效果 预测等方面优化调度的理论和关键技术。 本文针对现有调度模型在派车逻辑算法上存在的不足,提出了基于产量偏差 极小化和电铲、卡车等待时间,卡车运行时间极小化准则的实时优化调度模型, 进一步完善了卡车实时优化调度决策的优化算法。 本文在详细分析影响卡车路段行程时间诸因素基础上,利用人工神经网络理 论建立了卡车路段行程时间的实时动态预测模型,克服了在卡车实时优化调度决 策计算中,取用统计平均值存在的弊端,从而提高了调度决策的准确性、实时性 和可靠性。 本文提出的“同一班次标定-回放-模拟对比法”,不仅能科学地预测卡车优 化调度系统应用效果,而且所建立的露天矿生产系统模拟模型,对于主要由电铲 移动、新排土场启用、电铲优先方案、线路系统发生变化和可用卡车变化等因素 引起的相关效应及对生产的影响迅速作出预测和评价,从而为露天矿生产技术决 策提供可靠依据,具有较高的实用价值。