一种获取露天矿的车流运输路径的方法技术

一种获取露天矿的车流运输路径的方法，属于露天矿卡车运输领域。包括获取基础数据的步骤，建立车流规划模型获取工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的路径情况中卡车装卸总量最大的路径分配的步骤，该方法以卡车在装卸点间是否运行为双决策变量，保证卡车装卸总量最大，克服了传统的车流规划模型以运输量为决策变量，或者以卡车在装卸点间的运输次数为决策变量，规划结果不具体无法指导生产的缺陷，该方法可以确定工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的具体路径情况，其规划方法更具有可操作性，提高了露天矿的运输效率。提高了露天矿的运输效率。提高了露天矿的运输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种获取露天矿的车流运输路径的方法


[0001]本专利技术属于露天矿卡车运输领域，特别涉及一种获取露天矿的车流运输路径的方法。

技术介绍

[0002]矿岩运输是露天开采工艺中最重要的环节之一，运输成本一般占露天矿生产总成本的50％～60％，部分深大露天矿的运输成本占比已超过60％。国内主要露天煤矿采剥量中由卡车运输完成工程量占比约80％。卡车运输有多个装卸点和多条运输路径，目前，露天矿卡车运输不考虑规划优化，建立的车流规划模型以运输量为决策变量，或者以卡车在装卸点间的运输次数为决策变量，这类方法虽然考虑某些决策因素，也依然没有解决卡车拥堵、运输效率低的问题，导致在实际运输过程中仅能将其结果作为参考，无法在工程实践中大规模的获得应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种获取露天矿的车流运输路径的方法。
[0004]专利技术所采用的技术方案是：一种获取露天矿的车流运输路径的方法，其技术要点是，包括以下步骤：
[0005]获取基础数据的步骤，包括卡车数量、装载点数量、卸载点数量、装卸最大次数和装载点平均装载量；卡车平均装载和卸载时间、装卸点间道路距离和卡车平均行车速度、工作时间、装载点堆装设备数量、装卸点最小和最大装卸量、卡车车长、装卸点间道路停车视距和装卸点装卸能力构成；
[0006]根据获取的基础数据，建立车流规划模型，以卡车在装卸点是否运行作为决策变量，获取工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的路径情况中卡车装卸总量最大的路径分配；
[0007]卡车依照车流规划模型获取的卡车装卸总量最大的路径运输。
[0008]上述方案中，所述的车流规划模型，其目标函数为：
[0009][0010]式中，Q
i,j
为编号i的卡车在装载点j的平均装载量，m3；X
i,j,k,l
为编号i的卡车第l次从装载点j到卸载点k运行，其作为决策变量，取值0或1；I为卡车数量；J为装载点数量；K为卸载点数量；L表示装卸最大次数；
[0011]上述方案中，对上述目标函数进行约束，包括：
[0012](1)重载约束，限制同一卡车同次最多只能在装载点到卸载点重载运输一次，公式为：
[0013][0014](2)空载约束：
[0015](2.1)限制同一卡车同次最多只能在卸载点到装载点空载运输一次，公式为：
[0016][0017]式中，X
i,k,j,l
为编号i的卡车第l次从卸载点k到装载点j运行，取值0或1；
[0018](2.2)此约束限制卡车最大次数重载运输到卸载点后不再返回装载点，公式为：
[0019][0020](3)卸载点约束，限制同一卡车同次重载运输终点和空载运输起点为同一点；同理空载约束2.2已约束卡车最大次数空载运输为0，l的取值范围到L
‑
1，减少约束条件数量，公式为：
[0021][0022](4)装载点约束，此约束限制同一卡车本次重载运输起点和上次空载运输终点为同一点。
[0023][0024](5)工作时间约束：
[0025](5.1)限制卡车装卸次数不能超过工作时间，公式为：
[0026][0027]式中，T
i,j
为编号i的卡车在装载点j平均装载时间(包括等待时间)，min；S
1j,k
为从装载点j到卸载点k道路距离，km；V
j,k
为从装载点j到卸载点k卡车平均行车速度，km/h；T
x
为卡车平均卸载时间(包括等待时间)，min；S
1k,j
为从卸载点k到装载点j道路距离，km；V
k,j
为从卸载点k到装载点j卡车平均行车速度，km/h；T为工作时间，h；
[0028](5.2)限制装载点装车次数不能超过工作时间，公式为：
[0029][0030]式中，N
j
为装载点j堆装设备数量；
[0031](6)装载量约束，限制卡车在装载点的装载量范围，公式为：
[0032][0033]式中，为装载点j最小装载量，万m3；为装载点j最大装载量，万m3；
[0034](7)卸载量约束，限制卡车在卸载点的卸载量范围，公式为：
[0035][0036]式中，Q
k1
为卸载点k最小卸载量，万m3；为卸载点k最大卸载量，万m3；
[0037](8)装卸次数约束：
[0038](8.1)限制本次卡车出动重载运输上次必然也出动重载运输，公式为：
[0039][0040](8.2)限制本次卡车出动空载运输上次必然也出动空载运输；同理空载约束2.2已约束卡车最大次数空载运输为0，l的取值范围到L
‑
1，减少约束条件数量，公式为：
[0041][0042](9)车流密度约束：
[0043](9.1)限制重载卡车安全距离要求，公式为：
[0044][0045]式中，S
i
为编号i的卡车车长，m；S
2j,k
为从装载点j到卸载点k道路停车视距，m；
[0046](9.2)限制空载卡车安全距离要求，公式为：
[0047][0048]式中，S
2k，j
为从卸载点k到装载点j道路停车视距，m；
[0049](10)能力约束
[0050](10.1)限制装载点的单次装车数量，公式为：
[0051][0052]式中，Q
j
为装载点j堆装能力，m3；
[0053](10.2)限制卸载点的单次卸车数量，公式为：
[0054][0055]式中，Q
k
为卸载点k卸载能力，m3。
[0056]本专利技术的有益效果是：该一种获取露天矿的车流运输路径的方法，包括获取基础数据的步骤，建立车流规划模型获取工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的路径情况中卡车装卸总量最大的路径分配，该方法以卡车在装卸点间是否运行为双决策变量，保证卡车装卸总量最大，克服了传统的车流规划模型以运输量为决策变量，或者以卡车在装卸点间的运输次数为决策变量，规划结果不具体无法指导生产的缺陷，该方法可以确定工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的具体路径情况，其规划方法更具有可操作性，提高了露天矿的运输效率。
附图说明
[0057]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0058]图1为本专利技术实施例中一种获取露天矿的车流运输路径的方法流程图。
具体实施方式
[0059]使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和具体实施方式对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取露天矿的车流运输路径的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取基础数据的步骤，包括卡车数量、装载点数量、卸载点数量、装卸最大次数和装载点平均装载量；卡车平均装载和卸载时间、装卸点间道路距离和卡车平均行车速度、工作时间、装载点堆装设备数量、装卸点最小和最大装卸量、卡车车长、装卸点间道路停车视距和装卸点装卸能力构成；根据获取的基础数据，建立车流规划模型，以卡车在装卸点是否运行作为决策变量，获取工作时间内所有出动卡车在装卸点间多次运输的路径情况中卡车装卸总量最大的路径分配；卡车依照车流规划模型获取的卡车装卸总量最大的路径分配情况进行运输。2.如权利要求1所述的获取露天矿的车流运输路径的方法，其特征在于，所述的车流规划模型，其目标函数为：式中，Q
i,j
为编号i的卡车在装载点j的平均装载量，m3；X
i,j,k,l
为编号i的卡车第l次从装载点j到卸载点k运行，决策变量，取值0或1；I为卡车数量；J为装载点数量；K为卸载点数量；L表示装卸最大次数。3.如权利要求2所述的获取露天矿的车流运输路径的方法，其特征在于，所述的车流规划模型，其目标函数由重载约束和空载约束进行约束：(1)重载约束，限制同一卡车同次最多只能在装载点到卸载点重载运输一次，公式为：(2)空载约束：(2.1)限制同一卡车同次最多只能在卸载点到装载点空载运输一次，公式为：式中，X
i,k,j,l
为编号i的卡车第l次从卸载点k到装载点j运行，取值0或1；(2.2)此约束限制卡车最大次数重载运输到卸载点后不再返回装载点，公式为：4.如权利要求2所述的获取露天矿的车流运输路径的方法，其特征在于，所述的车流规划模型，其目标函数由卸载点约束和装载点约束进行约束：(3)卸载点约束，限制同一卡车同次重载运输终点和空载运输起点为同一点；同理空载约束2.2已约束卡车最大次数空载运输为0，l的取值范围到L
‑
1，减少约束条件数量，公式为：(4)装载点约束，此约束限制同一卡车本次重载运输起点和上次空载运输终点为同一点。
5.如权利要求2所述的获取露天矿的车流运输路径的方法，其特征在于，所述的车流规划模型，其目标函数由工作时间约束进行约束：(5)工作时间约束：(5.1)限制卡车装卸次数不能超过工作时间，公式为：式中，T
i,j
为编号i的卡车在装载点j平均装载时间(包括等待时间)，min；S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，王忠鑫，胥孝川，王金金，郭强，曾祥玉，辛凤阳，田凤亮，周浩，苏振宁，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：