露天礦無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度算法及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 06:08
隨著露天采礦的不斷發(fā)展,為更好地提高現(xiàn)代化露天礦安全生產(chǎn)效率,使用無人駕駛卡車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的卡車作為運(yùn)輸工具,將在露天礦生產(chǎn)過程中發(fā)揮越來越重要的作用。在無人駕駛卡車的背景下,露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度是新型露天礦無人駕駛卡車調(diào)度的核心內(nèi)容,合理的車流分配調(diào)度將大幅度提高智能開采效率。為了促進(jìn)新型露天礦的發(fā)展朝著無人化、智能化、精細(xì)化、高效化發(fā)展,論文針對(duì)露天礦無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度問題,展開了以下研究:(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外礦卡車流分配調(diào)度模型理論研究和優(yōu)化研究進(jìn)行了總結(jié),對(duì)傳統(tǒng)人工駕駛車流分配調(diào)度問題進(jìn)行概述,對(duì)新型露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度與傳統(tǒng)人工駕駛卡車調(diào)度問題的異同進(jìn)行分析,為建立無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型做理論基礎(chǔ)。同時(shí)對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化基本概念和多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行了概述,為求解無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型做理論鋪墊。(2)根據(jù)目前研究文獻(xiàn)總結(jié)出,露天礦卡車車流分配調(diào)度時(shí)遵循的需求主要來源于收益、成本、礦石質(zhì)量三個(gè)方面,建立了以運(yùn)輸成本最小、無人駕駛卡車總排隊(duì)時(shí)間最小、品位偏差最小為目標(biāo)函數(shù)的傳統(tǒng)露天礦卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型。通過與傳統(tǒng)人工駕駛卡車車流分配...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文92相關(guān)理論本文研究的基礎(chǔ)內(nèi)容包括露天礦卡車車流分配調(diào)度問題和多目標(biāo)求解問題。本章對(duì)露天礦卡車車流分配調(diào)度問題進(jìn)行了概述,分析了無人駕駛與人工駕駛卡車車流分配調(diào)度問題的不同點(diǎn),然后對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化理論進(jìn)行了闡述,以及對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問題的基礎(chǔ)求解算法進(jìn)行了總結(jié)。露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度問題是露天礦無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型構(gòu)建的基礎(chǔ),多目標(biāo)優(yōu)化理論是求解無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度問題算法的基礎(chǔ)算法,同時(shí)對(duì)求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的優(yōu)化算法進(jìn)行了總結(jié),為后續(xù)分解約束支配NSGA-II優(yōu)化算法的提出奠定基矗2.1露天礦礦車車流分配調(diào)度問題2.1.1車流分配調(diào)度概念露天礦礦車調(diào)度系統(tǒng)中的礦車車流分配調(diào)度是依據(jù)露天礦裝載點(diǎn)和卸載點(diǎn)之間的最佳距離,對(duì)卡車進(jìn)行合理分配的過程。隨著無人駕駛技術(shù)在露天礦開采中的發(fā)展,露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度在露天礦礦車調(diào)度中的重要性逐漸升高,它是新型礦山調(diào)度系統(tǒng)的核心。圖2.1為無人駕駛卡車車流分配調(diào)度示例,通過遠(yuǎn)程超控,卡車被分配不同的地點(diǎn),有序完成開采運(yùn)輸任務(wù)。圖2.1露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度示例
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖3.1露天礦卡車等待圖在露天礦的生產(chǎn)開采中,礦山要求混合礦石后礦石質(zhì)量的偏差不能太大,這使品位波動(dòng)進(jìn)入礦山企業(yè)的視野中[78]。減小品位波動(dòng),不僅提高礦石質(zhì)量,也是可持續(xù)的進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)管理的一種體現(xiàn)。因此如何在車流分配調(diào)度過程中減小品位波動(dòng)成了露天礦企業(yè)追求的目標(biāo)。露天礦的要求不同,模型中的目標(biāo)就會(huì)不同,所帶來的效益也就不同。傳統(tǒng)人工駕駛卡車車流分配調(diào)度模型一般從每一個(gè)方面選取一種指標(biāo)作為目標(biāo),組成傳統(tǒng)的露天礦卡車車流分配調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)。由于礦山特定場(chǎng)景的約束,根據(jù)不同的生產(chǎn)實(shí)況,需建立不一樣的調(diào)度模型,一般需要滿足其一定需求。為了滿足礦山企業(yè)的全面管理需求以及適應(yīng)多種礦山企業(yè),本文選取的露天礦卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為:以收益方面的卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,成本方面的運(yùn)輸成本最小,礦石質(zhì)量方面的品位波動(dòng)最校由于運(yùn)輸成本最孝無人駕駛卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,品位偏差最小各目標(biāo)之間存在一定的相互矛盾的關(guān)系,所以可以以運(yùn)輸成本最孝無人駕駛卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,品位偏差最小三個(gè)目標(biāo)構(gòu)建露天礦卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型。傳統(tǒng)露天礦人工駕駛卡車的調(diào)度模型的部分已知條件如下,其他已知條件參數(shù)見下表3.2。(1)n個(gè)裝載點(diǎn)1,2,3,4,,iAin,裝載點(diǎn)的裝載率已知;(2)m個(gè)卸載點(diǎn)1,2,3,4,,jBjm,卸載點(diǎn)的卸載率已知;(3)卡車數(shù)量為k;所有的車流分配調(diào)度參數(shù)統(tǒng)稱為S,構(gòu)建的精細(xì)化傳統(tǒng)露天礦人工卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型目標(biāo)函數(shù)如下:123FSMinimizarFS,FS,FS(3-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無人卡車的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 石立群. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(30)
[2]大型煤炭企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的探索與實(shí)踐[J]. 徐竹財(cái). 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2019(07)
[3]我國(guó)無人駕駛礦用自卸車發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望[J]. 李志國(guó). 銅業(yè)工程. 2019(02)
[4]露天礦山運(yùn)輸無人駕駛關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)[J]. 張濤,路向陽,李雷,秦曉輝,欒小飛. 控制與信息技術(shù). 2019(02)
[5]基于鉆孔瓦斯流量和煤層瓦斯含量測(cè)定有效抽采半徑[J]. 高文貴,王賢田,武德堯. 中國(guó)煤炭. 2019(01)
[6]大明礦業(yè):向綠色化、智能化礦山進(jìn)軍[J]. 楊益敏. 環(huán)境經(jīng)濟(jì). 2018(12)
[7]智能互聯(lián)網(wǎng)助推無人車快速發(fā)展[J]. 杜明芳. 中國(guó)信息界. 2018(02)
[8]智慧煤礦2025情景目標(biāo)和發(fā)展路徑[J]. 王國(guó)法,王虹,任懷偉,趙國(guó)瑞,龐義輝,杜毅博,張金虎,侯剛. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]進(jìn)化高維多目標(biāo)優(yōu)化算法研究綜述[J]. 劉建昌,李飛,王洪海,李田軍. 控制與決策. 2018(05)
[10]露天礦車流路網(wǎng)均衡分配模型[J]. 孫效玉,趙松松,劉恒,張航. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(06)
博士論文
[1]露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化與卡車調(diào)度問題研究[D]. 常永剛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]現(xiàn)代露天礦設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 宋子嶺.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
[3]露天礦卡車實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化決策系統(tǒng)及應(yīng)用效果預(yù)測(cè)研究[D]. 白潤(rùn)才.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于多目標(biāo)遺傳算法的露天礦卡車調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 張明.西安建筑科技大學(xué) 2019
[2]基于分解的多目標(biāo)優(yōu)化算法的研究[D]. 梅志偉.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的露天礦山卡車調(diào)度系統(tǒng)的研究[D]. 汪洋.安徽工業(yè)大學(xué) 2015
[4]露天礦卡車調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 馬琳.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于SA-GA算法的露天礦用卡車調(diào)度方法的研究[D]. 郭天中.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[6]露天礦采礦車輛調(diào)度算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 褚春鑫.燕山大學(xué) 2015
[7]基于改進(jìn)蟻群算法的露天礦卡車優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 劉浩洋.西安建筑科技大學(xué) 2013
[8]基于遺傳算法的礦山資源優(yōu)化調(diào)度模型的研究[D]. 黃寶祥.山東科技大學(xué) 2011
[9]基于模糊多目標(biāo)格序決策的露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 朱華煒.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
[10]多目標(biāo)優(yōu)化的遺傳算法研究[D]. 馬小姝.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3349348
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文92相關(guān)理論本文研究的基礎(chǔ)內(nèi)容包括露天礦卡車車流分配調(diào)度問題和多目標(biāo)求解問題。本章對(duì)露天礦卡車車流分配調(diào)度問題進(jìn)行了概述,分析了無人駕駛與人工駕駛卡車車流分配調(diào)度問題的不同點(diǎn),然后對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化理論進(jìn)行了闡述,以及對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問題的基礎(chǔ)求解算法進(jìn)行了總結(jié)。露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度問題是露天礦無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型構(gòu)建的基礎(chǔ),多目標(biāo)優(yōu)化理論是求解無人駕駛卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度問題算法的基礎(chǔ)算法,同時(shí)對(duì)求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的優(yōu)化算法進(jìn)行了總結(jié),為后續(xù)分解約束支配NSGA-II優(yōu)化算法的提出奠定基矗2.1露天礦礦車車流分配調(diào)度問題2.1.1車流分配調(diào)度概念露天礦礦車調(diào)度系統(tǒng)中的礦車車流分配調(diào)度是依據(jù)露天礦裝載點(diǎn)和卸載點(diǎn)之間的最佳距離,對(duì)卡車進(jìn)行合理分配的過程。隨著無人駕駛技術(shù)在露天礦開采中的發(fā)展,露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度在露天礦礦車調(diào)度中的重要性逐漸升高,它是新型礦山調(diào)度系統(tǒng)的核心。圖2.1為無人駕駛卡車車流分配調(diào)度示例,通過遠(yuǎn)程超控,卡車被分配不同的地點(diǎn),有序完成開采運(yùn)輸任務(wù)。圖2.1露天礦無人駕駛卡車車流分配調(diào)度示例
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文19圖3.1露天礦卡車等待圖在露天礦的生產(chǎn)開采中,礦山要求混合礦石后礦石質(zhì)量的偏差不能太大,這使品位波動(dòng)進(jìn)入礦山企業(yè)的視野中[78]。減小品位波動(dòng),不僅提高礦石質(zhì)量,也是可持續(xù)的進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)管理的一種體現(xiàn)。因此如何在車流分配調(diào)度過程中減小品位波動(dòng)成了露天礦企業(yè)追求的目標(biāo)。露天礦的要求不同,模型中的目標(biāo)就會(huì)不同,所帶來的效益也就不同。傳統(tǒng)人工駕駛卡車車流分配調(diào)度模型一般從每一個(gè)方面選取一種指標(biāo)作為目標(biāo),組成傳統(tǒng)的露天礦卡車車流分配調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)。由于礦山特定場(chǎng)景的約束,根據(jù)不同的生產(chǎn)實(shí)況,需建立不一樣的調(diào)度模型,一般需要滿足其一定需求。為了滿足礦山企業(yè)的全面管理需求以及適應(yīng)多種礦山企業(yè),本文選取的露天礦卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為:以收益方面的卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,成本方面的運(yùn)輸成本最小,礦石質(zhì)量方面的品位波動(dòng)最校由于運(yùn)輸成本最孝無人駕駛卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,品位偏差最小各目標(biāo)之間存在一定的相互矛盾的關(guān)系,所以可以以運(yùn)輸成本最孝無人駕駛卡車總排隊(duì)時(shí)間最小,品位偏差最小三個(gè)目標(biāo)構(gòu)建露天礦卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型。傳統(tǒng)露天礦人工駕駛卡車的調(diào)度模型的部分已知條件如下,其他已知條件參數(shù)見下表3.2。(1)n個(gè)裝載點(diǎn)1,2,3,4,,iAin,裝載點(diǎn)的裝載率已知;(2)m個(gè)卸載點(diǎn)1,2,3,4,,jBjm,卸載點(diǎn)的卸載率已知;(3)卡車數(shù)量為k;所有的車流分配調(diào)度參數(shù)統(tǒng)稱為S,構(gòu)建的精細(xì)化傳統(tǒng)露天礦人工卡車多目標(biāo)車流分配調(diào)度模型目標(biāo)函數(shù)如下:123FSMinimizarFS,FS,FS(3-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無人卡車的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 石立群. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(30)
[2]大型煤炭企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的探索與實(shí)踐[J]. 徐竹財(cái). 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2019(07)
[3]我國(guó)無人駕駛礦用自卸車發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望[J]. 李志國(guó). 銅業(yè)工程. 2019(02)
[4]露天礦山運(yùn)輸無人駕駛關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)[J]. 張濤,路向陽,李雷,秦曉輝,欒小飛. 控制與信息技術(shù). 2019(02)
[5]基于鉆孔瓦斯流量和煤層瓦斯含量測(cè)定有效抽采半徑[J]. 高文貴,王賢田,武德堯. 中國(guó)煤炭. 2019(01)
[6]大明礦業(yè):向綠色化、智能化礦山進(jìn)軍[J]. 楊益敏. 環(huán)境經(jīng)濟(jì). 2018(12)
[7]智能互聯(lián)網(wǎng)助推無人車快速發(fā)展[J]. 杜明芳. 中國(guó)信息界. 2018(02)
[8]智慧煤礦2025情景目標(biāo)和發(fā)展路徑[J]. 王國(guó)法,王虹,任懷偉,趙國(guó)瑞,龐義輝,杜毅博,張金虎,侯剛. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]進(jìn)化高維多目標(biāo)優(yōu)化算法研究綜述[J]. 劉建昌,李飛,王洪海,李田軍. 控制與決策. 2018(05)
[10]露天礦車流路網(wǎng)均衡分配模型[J]. 孫效玉,趙松松,劉恒,張航. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(06)
博士論文
[1]露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化與卡車調(diào)度問題研究[D]. 常永剛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]現(xiàn)代露天礦設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 宋子嶺.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
[3]露天礦卡車實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化決策系統(tǒng)及應(yīng)用效果預(yù)測(cè)研究[D]. 白潤(rùn)才.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于多目標(biāo)遺傳算法的露天礦卡車調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 張明.西安建筑科技大學(xué) 2019
[2]基于分解的多目標(biāo)優(yōu)化算法的研究[D]. 梅志偉.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的露天礦山卡車調(diào)度系統(tǒng)的研究[D]. 汪洋.安徽工業(yè)大學(xué) 2015
[4]露天礦卡車調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 馬琳.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于SA-GA算法的露天礦用卡車調(diào)度方法的研究[D]. 郭天中.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[6]露天礦采礦車輛調(diào)度算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 褚春鑫.燕山大學(xué) 2015
[7]基于改進(jìn)蟻群算法的露天礦卡車優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 劉浩洋.西安建筑科技大學(xué) 2013
[8]基于遺傳算法的礦山資源優(yōu)化調(diào)度模型的研究[D]. 黃寶祥.山東科技大學(xué) 2011
[9]基于模糊多目標(biāo)格序決策的露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 朱華煒.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
[10]多目標(biāo)優(yōu)化的遺傳算法研究[D]. 馬小姝.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3349348
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