軌道運輸礦車的調度依托于對其運輸過程及執(zhí)行策略的規(guī)劃管理,是井下生產運輸體系的中樞組成部分。其復雜的運輸結構與繁重的裝卸過程使得礦車的運輸任務不敏感于時間管理,而更偏重于通過制定調度策略來最大化的發(fā)揮有限運輸資源的作用。其調度策略的研究涉及礦車定位、路線規(guī)劃及資源調配等多個層面,對此本文以大量的文獻研究為基礎,依據煤礦項目的實際應用背景對問題進行了探討。通過建立并求解調度優(yōu)化模型,制定出切實可行的軌道礦車調度策略,為企業(yè)的調度管理提供參考。由此,本文著重對以下幾個方面進行了研究:首先,探討了礦車的定位策略。經過分析井下巷道中非視距環(huán)境及多徑傳播對測距信道模型的影響,制定出以無源超高頻射頻識別技術（UHF RFID）與車載通信設備相結合的定位策略。針對此策略提出了兩步式定位算法,先是基于接收信號強度（RSSI）指示法的測距原理,對適應于多標簽模型的最小二乘定位算法引入自適應權值并加以改進。進而對定位的初步結果進行卡爾曼濾波處理,以優(yōu)化礦車運行軌跡的跟蹤狀態(tài)。算法的仿真結果顯示本策略能將礦車的定位誤差控制在1m以內,能夠滿足調度系統(tǒng)的需求。其次,建立了軌道運輸礦車的調度優(yōu)化模型。詳細描述了... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球各國煤炭資源占有量Fig.1-1Coalresourcesincountriesaroundtheworld

煤礦軌道運輸礦車調度優(yōu)化策略研究2物料以及工作人員輸送等的作用[4]，如何將現有的煤礦軌道運輸系統(tǒng)所呈現的規(guī)模孝調度慢、管理混亂等缺點，轉變?yōu)檫m應現代化生產需求的大規(guī)模協(xié)同調度、安全高效運輸以及智能化資源調配等特點也已經成為眾多煤炭企業(yè)以及諸多學者關注與研究的熱點。有鑒于此，本文將依托某煤礦的實際項目為背景對上述問題進行詳盡的研究。1.1.2研究意義鑒于煤礦軌道運輸礦車調度的重要性，依靠現代井下通信技術研究礦車的定位方法，并在此基礎上建立礦車調度運行路徑的優(yōu)化模型，制定科學的礦車調度策略，進而提高有限的礦車及軌道線路資源的利用率，能夠為煤礦企業(yè)的高效生產提供有針對性的理論指導。由此，軌道礦車調度策略的研究對提高煤炭企業(yè)生產效率具有十分必要的實際意義。（1）探究煤礦軌道運輸礦車的定位技術，實現井下礦車的安全調度當下的煤礦定位系統(tǒng)多應用于工作人員的定位而忽略了礦車的定位管理，導致在運輸調度管理系統(tǒng)中僅能采用電話或監(jiān)控的方式確定礦車位置[5]。定位方式的落后直接導致了礦車調度管理的滯后，其存在的安全隱患也逐漸顯現。據不完全統(tǒng)計，2013-2017年間全國煤礦共發(fā)生1945起事故。其中，運輸事故340起,占總事故起數的17.48%,防范煤礦軌道運輸事故對減少煤礦事故至關重要[6~7]。圖1-2同年份不同種事故數統(tǒng)計圖Fig.1-2Statisticsofdifferenttypesofaccidentsinthesameyear通過實現對軌道運輸礦車運行的有效定位，及時掌握礦車在軌道線路上的動態(tài)位置，既能預先掌握礦車對軌道線路區(qū)間段占用的提前量，實現有效的避免阻塞及碰撞事故的發(fā)生，降低煤炭生產運輸事故率；又能夠通過記錄礦車進出各車場的狀態(tài)實時掌握其資源的流動情況，從技術層面解決礦車資源隨時間流轉而導致空間分

煤礦軌道運輸礦車調度優(yōu)化策略研究14圖2-1礦車定位環(huán)境實拍圖Fig.2-1Actualphotoofthepositioningenvironmentoftheminecart復雜的井下巷道環(huán)境對無線通信的影響主要表現為：由多徑傳播及非視距環(huán)境（NLOS）導致的信號強度衰減以及相位變化等（如圖2-2所示）。其中多徑傳播是指無線電波經由兩條或以上的不同路徑傳輸至信號接收端的情況[50]。在井下巷道中，接收端通常會接收到除直達信號以外的經由墻壁或障礙物折射的多種信號。此時，這些信號會由于到達時間各不相同而互相干擾，致使信號的相位及信場強度等發(fā)生變化而產生測距誤差。非視距環(huán)境則是指信號發(fā)射端與接收端之間有遮擋物阻礙信號傳輸，此時信號經由穿透、折射以及衍射等方式進行傳播，導致信號在傳輸過程中產生能量衰減，同時多路徑傳輸也會導致信號產生到達時延差異、振幅改變以及鏈路波動等多種問題，最終降低了測距結果的質量而影響定位效果。（a）多徑傳播（b）非視距環(huán)境傳播圖2-2多徑傳播與非視距影響示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofmultipathpropagationandnon-line-of-sighteffects對基于測距原理實現定位的技術而言，井下復雜的非視距環(huán)境及信號的多徑傳播是造成定位誤差的主要原因。而在實地考察中發(fā)現，礦車定位的非視距環(huán)境較少，礦車與巷道墻壁之間并未有大量遮擋物，主要的非視距影響為巷道頂懸掛的電纜、巷道轉彎處等，因此可通過硬件策略與測距算法的改進消除多徑傳播及非視距環(huán)境對定位誤差的影響，優(yōu)化系統(tǒng)的定位效果。


本文編號：3098871