軌道運輸?shù)V車的調(diào)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(chǎn)運輸體系的中樞組成部分。其復(fù)雜的運輸結(jié)構(gòu)與繁重的裝卸過程使得礦車的運輸任務(wù)不敏感于時間管理,而更偏重于通過制定調(diào)度策略來最大化的發(fā)揮有限運輸資源的作用。其調(diào)度策略的研究涉及礦車定位、路線規(guī)劃及資源調(diào)配等多個層面,對此本文以大量的文獻研究為基礎(chǔ),依據(jù)煤礦項目的實際應(yīng)用背景對問題進行了探討。通過建立并求解調(diào)度優(yōu)化模型,制定出切實可行的軌道礦車調(diào)度策略,為企業(yè)的調(diào)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(jīng)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(shù)（UHF RFID）與車載通信設(shè)備相結(jié)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(yīng)于多標簽?zāi)Ｐ偷淖钚《硕ㄎ凰惴ㄒ胱赃m應(yīng)權(quán)值并加以改進。進而對定位的初步結(jié)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(jié)果顯示本策略能將礦車的定位誤差控制在1m以內(nèi),能夠滿足調(diào)度系統(tǒng)的需求。其次,建立了軌道運輸?shù)V車的調(diào)度優(yōu)化模型。詳細描述了... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)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?shù)V車調(diào)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(xiàn)有的煤礦軌道運輸系統(tǒng)所呈現(xiàn)的規(guī)模孝調(diào)度慢、管理混亂等缺點，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需求的大規(guī)模協(xié)同調(diào)度、安全高效運輸以及智能化資源調(diào)配等特點也已經(jīng)成為眾多煤炭企業(yè)以及諸多學(xué)者關(guān)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?shù)V車調(diào)度的重要性，依靠現(xiàn)代井下通信技術(shù)研究礦車的定位方法，并在此基礎(chǔ)上建立礦車調(diào)度運行路徑的優(yōu)化模型，制定科學(xué)的礦車調(diào)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(chǎn)提供有針對性的理論指導(dǎo)。由此，軌道礦車調(diào)度策略的研究對提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)效率具有十分必要的實際意義。（1）探究煤礦軌道運輸?shù)V車的定位技術(shù)，實現(xiàn)井下礦車的安全調(diào)度當下的煤礦定位系統(tǒng)多應(yīng)用于工作人員的定位而忽略了礦車的定位管理，導(dǎo)致在運輸調(diào)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(dǎo)致了礦車調(diào)度管理的滯后，其存在的安全隱患也逐漸顯現(xiàn)。據(jù)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(shù)的17.48%,防范煤礦軌道運輸事故對減少煤礦事故至關(guān)重要[6~7]。圖1-2同年份不同種事故數(shù)統(tǒng)計圖Fig.1-2Statisticsofdifferenttypesofaccidentsinthesameyear通過實現(xiàn)對軌道運輸?shù)V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(yù)先掌握礦車對軌道線路區(qū)間段占用的提前量，實現(xiàn)有效的避免阻塞及碰撞事故的發(fā)生，降低煤炭生產(chǎn)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(shù)層面解決礦車資源隨時間流轉(zhuǎn)而導(dǎo)致空間分

煤礦軌道運輸?shù)V車調(diào)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(fù)雜的井下巷道環(huán)境對無線通信的影響主要表現(xiàn)為：由多徑傳播及非視距環(huán)境（NLOS）導(dǎo)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(jīng)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(jīng)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(chǎn)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(jīng)由穿透、折射以及衍射等方式進行傳播，導(dǎo)致信號在傳輸過程中產(chǎn)生能量衰減，同時多路徑傳輸也會導(dǎo)致信號產(chǎn)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(jié)果的質(zhì)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(xiàn)定位的技術(shù)而言，井下復(fù)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(xiàn)，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(zhuǎn)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