露天矿卡车调度决策方案及模型设计.doc

露天矿卡车调度决策方案及模型设计摘要露天矿卡车调度决策的基本要求是在满足生产管理需要的前提下,在不同的调度原则下,尽量使卡车调度系统简便、经济、实用,保证在最大限度地发挥整个工艺系统的效率和生产能力,并使运输成本最低。本文利用数学规划理论对现在露天矿生产的车辆进行安排。首先,我们在原则一的条件下,建立规划模型,并利用规划软件LINGO编写程序,得到需要出动的电铲数量以及它们在铲位上的分布,有几条路线上有卡车运输,并且得到每条路线上的车次和总的车次,然后,建立最少卡车数量的规划模型,最后,对不同的路线进行赋权,而且结合定点配车原则,以卸点为中心确定各条路线上的卡车数,并安排它们的运输方式。对于原则二,其约束条件基本与原则一相同,我们在LINGO上编写复杂的程序,执行并得到相应的结果。通过求解,在原则一下,得到:出动7辆电铲,在铲位5,铲位6,铲位9上没有电铲,需要最少出动14辆卡车,相应矿物量如下表:最小总运量(万吨公里)矿石产量(万吨)岩石产量(万吨),我们通过附录的程序得到3组相同产量且最大,第一组为在铲位4,铲位6,铲位9上没有电铲;第二组为在铲位4,铲位6,铲位8上没有电铲;第三组为在铲位5,铲位6,铲位8上没有电铲,(万吨)。于是,我们考虑在岩石优先的条件下,(万吨),(万吨),这样就可以去掉第二组;然后,计算其它两组的总运量,(万吨),(万吨),这样就得到最后的答案:在铲位5,铲位6,铲位8上没有电铲,(万吨),(万吨)。在模型中,我们还给出一个班次的生产计划,而且给出制定一个班次生产计划的快速算法。在模型的建立过程中,为了保证模型具有更大的实用性,我们建立了通用的规划模型,然后,才对问题进行求解,这不仅是求解的过程也是检验模型实用性的过程。问题重述钢铁工业是国家工业的基础之一,铁矿是钢铁工业的主要原料基地。许多现代化铁矿是露天开采的,它的生产主要是由电动铲车装车、电动轮自卸卡车运输来完成。提高这些大型设备的利用率是增加露天矿经济效益的首要任务。露天矿现有若干铲位,每个铲位已预先分好矿石与岩石,并且知道矿石的平均铁含量和矿石、岩石数量。卸货地点有卸矿石的矿石漏、倒装场和卸岩石的岩石漏、岩场等,每个卸点都有各自的产量要求。从长远看,卸点可以移动,但一个班次内不变。现在要在卡车不等待条件下满足产量和质量(品位)要求,制定一个好的班次生产计划,其内容包括:出动几台电铲,分别在哪些铲位上;出动几辆卡车,分别在哪些路线上各运输多少次。制定的原则为:(吨公里)最小,同时出动最少的卡车,从而运输成本最小;,获得最大的产量(岩石产量优先;在产量相同的情况下,取总运量最小的解)。现根据上面的两条原则分别建立数学模型,并给出一个班次生产计划的快速算法。并针对下面的实例,给出具体的生产计划、相应的总运量及岩石和矿石产量。电铲的平均装车时间为5分钟,卡车的平均卸车时间为3分钟。%1%。所有卡车载重量为154吨,平均时速为28km/h,卡车的耗油量很大,每个班次每辆卡车消耗近1吨柴油。某露天矿有铲位10个,卸点5个,现有铲车7台,卡车20辆。各卸点一个班次的产量要求:、倒装场Ⅰ、倒装场Ⅱ、、。问题分析要制定班次生产计划,我们就必须考虑在最低的生产成本下取得最大的经济效益。要得到好的计划,首先,我们要知道出动几辆电铲,分别分布在那些铲位上;然后,我们就要建立目标函数,在原则一下,我们要使总运量最小,同时出动的卡车数也最少,我们考虑了题中的产量和质量以及生产能力的约束条件建立模型,对于第二个原则,只要使产量最大便可。模型建立以后,我们利用题中提供的相关数据进行求解,这样,问题便解决了。而且能够检验模型的实用性与正确性。模型假设一个铲位最多只能分配一个电铲。铲位之间与卡车之间的优先级别相同。卸点在一个班次内不变。卡车每次都是满载运输,而且在运输过程中没有堵车现象,即没有等待。电铲和卸点都不能同时为两辆及两辆以上卡车服务。卡车运输过程中,只能在铲位与卸点之间运输,而在铲位、卸点相互之间不能运输。卡车在空车运输与重车运输时的速度相等且恒定。卡车启动的起点与终点都为铲位。卡车、电铲一班次的工作时间为8小时。符号的说明——卸点的序号,;——铲位的序号,显然,;——卸点与铲位之间的距离;——卡车从铲位到卸点的次数;——卡车载重量;——第号铲位的矿石总量();——第号铲位的岩石总量;——第号铲位矿石的铁含量(即品位);