【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及運(yùn)輸調(diào)度，尤其是涉及一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、露天開采因其礦山規(guī)模龐大、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期短、機(jī)械化程度高、生產(chǎn)效率高以及良好的生產(chǎn)條件而備受青睞。在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，只要礦床的賦存條件適宜，通常會優(yōu)先選擇露天開采方法。傳統(tǒng)的露天采礦作業(yè)通常涉及爆破礦巖后，使用電鏟或單斗挖掘機(jī)等鏟裝設(shè)備將礦石裝載，然后通過自卸卡車或有軌運(yùn)輸工具將其運(yùn)送至指定地點(diǎn)。近年來，隨著露天開采技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越大型的采礦設(shè)備顯著提升了礦山的生產(chǎn)能力。實(shí)踐表明，采用大型設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)礦山的高效大規(guī)模生產(chǎn)，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。然而，隨著物價(jià)的持續(xù)上漲，礦山開采的成本也隨之增加。為減少礦山開采的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步優(yōu)化多目標(biāo)的露天礦山運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)至關(guān)重要。
2、目前大部分的運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化采用混合智能優(yōu)化算法，但因?yàn)樗惴鞒踢^于復(fù)雜，求解難度較大，實(shí)際情況往往會事與愿違，出現(xiàn)算法運(yùn)算速度太慢、早熟（即過早收斂）或不收斂等問題，制約運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法及裝置，以避免粒子群類型方法對于多維優(yōu)化問題運(yùn)算效率低以及容易過早收斂的問題，能夠更好的平衡前期勘探能力和后期開發(fā)能力，快速、準(zhǔn)確的得出最優(yōu)調(diào)度方案。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法，包括：
3、獲取目標(biāo)礦區(qū)的工程數(shù)據(jù)，工程數(shù)據(jù)包括鏟點(diǎn)信息、卸點(diǎn)信息、運(yùn)輸距離信息、運(yùn)輸費(fèi)用信息和運(yùn)輸設(shè)備信
4、根據(jù)工程數(shù)據(jù)和以總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)，采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對目標(biāo)礦區(qū)中各運(yùn)輸路線的運(yùn)輸次數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，得到目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案；其中，基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法通過梯度搜索規(guī)則和局部逃逸運(yùn)算符進(jìn)行粒子位置更新，每個(gè)粒子的位置為一個(gè)候選運(yùn)輸次數(shù)方案；一個(gè)鏟點(diǎn)到一個(gè)卸點(diǎn)之間的路徑對應(yīng)一條運(yùn)輸路線；
5、根據(jù)目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案、運(yùn)輸距離信息和運(yùn)輸設(shè)備信息，確定目標(biāo)礦區(qū)的車輛調(diào)度方案。
6、進(jìn)一步地，根據(jù)工程數(shù)據(jù)和以總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)，采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對目標(biāo)礦區(qū)中各運(yùn)輸路線的運(yùn)輸次數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，得到目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案，包括：
7、根據(jù)鏟點(diǎn)信息中的鏟點(diǎn)總數(shù)和卸點(diǎn)信息中的卸點(diǎn)總數(shù)，確定運(yùn)輸次數(shù)維度；
8、根據(jù)運(yùn)輸次數(shù)維度和工程數(shù)據(jù)，以總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)，構(gòu)建得到目標(biāo)函數(shù)；
9、根據(jù)運(yùn)輸次數(shù)維度、預(yù)設(shè)的運(yùn)輸次數(shù)搜索范圍和種群數(shù)量，生成初始種群，并根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，確定初始種群的最優(yōu)位置和最差位置；
10、采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對初始種群的粒子位置進(jìn)行迭代更新，得到停止迭代時(shí)的目標(biāo)種群；
11、將目標(biāo)種群的最優(yōu)位置，確定為目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案。
12、進(jìn)一步地，運(yùn)輸次數(shù)維度為( h+ n)× l，粒子的維度為1×( h+ n) l， h表示卸礦點(diǎn)總數(shù)， n表示卸巖點(diǎn)總數(shù)， l表示鏟點(diǎn)總數(shù)；
13、目標(biāo)函數(shù)包括：
14、；
15、目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括：
16、；
17、；
18、；
19、；
20、其中， g(x)表示粒子的位置x對應(yīng)的總運(yùn)輸費(fèi)用， t表示運(yùn)輸設(shè)備滿載量， mij表示鏟點(diǎn) i到卸礦點(diǎn) j的單次滿載運(yùn)輸費(fèi)用， mji表示卸礦點(diǎn) j到鏟點(diǎn) i的單次空載運(yùn)輸費(fèi)用， xij表示鏟點(diǎn) i到卸礦點(diǎn) j的運(yùn)輸次數(shù)， sij表示鏟點(diǎn) i到卸礦點(diǎn) j的距離， mik表示鏟點(diǎn) i到卸巖點(diǎn) k的單次滿載運(yùn)輸費(fèi)用， mki表示卸巖點(diǎn) k到鏟點(diǎn) i的單次空載運(yùn)輸費(fèi)用， xik表示鏟點(diǎn) i到卸巖點(diǎn) k的運(yùn)輸次數(shù)， sik表示鏟點(diǎn) i到卸巖點(diǎn) k的距離， qi表示鏟點(diǎn) i生產(chǎn)的礦石量， pi表示鏟點(diǎn) i生產(chǎn)的巖石量， uj表示卸礦點(diǎn) j的產(chǎn)量， uk表示卸巖點(diǎn) k的產(chǎn)量， rl表示卸點(diǎn)要求品位的下限， rn表示卸點(diǎn)要求品位的上限， ri表示鏟點(diǎn) i礦石的平均品位， t1表示裝車時(shí)間， t2表示卸車時(shí)間， t3表示一個(gè)臺班的工作時(shí)間。
21、進(jìn)一步地，采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對初始種群的粒子位置進(jìn)行迭代更新，得到停止迭代時(shí)的目標(biāo)種群，包括：
22、對當(dāng)前粒子進(jìn)行位置更新時(shí)，通過梯度搜索規(guī)則生成當(dāng)前粒子的初始更新位置；
23、根據(jù)初始更新位置和局部逃逸運(yùn)算符，生成當(dāng)前粒子的目標(biāo)更新位置。
24、進(jìn)一步地，通過梯度搜索規(guī)則生成當(dāng)前粒子的初始更新位置，包括：
25、通過如下公式計(jì)算得到當(dāng)前粒子的第一位置和第二位置：
26、；
27、；
28、；
29、；
30、；
31、；
32、；
33、；
34、；
35、根據(jù)第一位置和第二位置，通過如下公式計(jì)算得到當(dāng)前粒子的第三位置：
36、；
37、根據(jù)第一位置、第二位置和第三位置，通過如下公式計(jì)算得到當(dāng)前粒子的初始更新位置：
38、；
39、其中，表示 o個(gè)粒子中的第 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工程數(shù)據(jù)和以總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)，采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對所述目標(biāo)礦區(qū)中各運(yùn)輸路線的運(yùn)輸次數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，得到目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)輸次數(shù)維度為(h+n)×l，所述粒子的維度為1×(h+n)l，h表示卸礦點(diǎn)總數(shù)，n表示卸巖點(diǎn)總數(shù)，l表示鏟點(diǎn)總數(shù)；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對所述初始種群的粒子位置進(jìn)行迭代更新，得到停止迭代時(shí)的目標(biāo)種群，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過所述梯度搜索規(guī)則生成所述當(dāng)前粒子的初始更新位置，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始更新位置和所述局部逃逸運(yùn)算符，生成所述當(dāng)前粒子的目標(biāo)更新位置，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案、所述運(yùn)輸距離信息和所述運(yùn)輸設(shè)備信息
8.一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種露天礦山運(yùn)輸調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工程數(shù)據(jù)和以總運(yùn)輸費(fèi)用最低為目標(biāo)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)，采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對所述目標(biāo)礦區(qū)中各運(yùn)輸路線的運(yùn)輸次數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，得到目標(biāo)運(yùn)輸次數(shù)方案，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)輸次數(shù)維度為(h+n)×l，所述粒子的維度為1×(h+n)l，h表示卸礦點(diǎn)總數(shù)，n表示卸巖點(diǎn)總數(shù)，l表示鏟點(diǎn)總數(shù)；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用基于梯度優(yōu)化器的全局搜索算法，對所述初始種群的粒子位置進(jìn)行迭代更新，得到停止迭代時(shí)的目標(biāo)種群，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過所述梯度搜索規(guī)則生成所述當(dāng)前粒子的初始更新位置，包括：
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐梓赫，彭蘇萍，崔曉芹，盧勇旭，林朋，侯冬霜，
申請(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：
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