采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大型的采礦系統(tǒng)中，對(duì)礦車進(jìn)行人工調(diào)度過于繁瑣且效率很低。在信息化發(fā)達(dá) 的今天，自動(dòng)調(diào)度可以在節(jié)約運(yùn)輸資源的同時(shí)提高采礦效率，逐漸取代了人工調(diào)度。
[0003] 一般的礦車自動(dòng)調(diào)度算法，都仿照Dispatch算法。Dispatch系統(tǒng)比較完善，但是 系統(tǒng)過于繁瑣，實(shí)現(xiàn)起來很復(fù)雜，而且沒有給出算法的具體實(shí)現(xiàn)方式和工作流程。Dispatch 系統(tǒng)有以下的缺點(diǎn)：
[0004] 1)Dispatch算法中，首先對(duì)路徑進(jìn)行優(yōu)化，找出每個(gè)挖機(jī)與每個(gè)堆場(chǎng)之間的最短 路徑，減少了運(yùn)輸路程帶來的影響，但是由于對(duì)路徑的監(jiān)測(cè)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，需要考 察礦山的地形地貌，進(jìn)行邊坡檢測(cè)，投入成本較大，而且在有的采礦系統(tǒng)中，隨著采礦的進(jìn) 行地形地貌會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致道路并不確定，都是司機(jī)憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，不方便對(duì)路徑進(jìn)行 優(yōu)化。
[0005] 2)Dispatch算法對(duì)整個(gè)采礦系統(tǒng)進(jìn)行車流規(guī)劃，由于礦山可能很大，這樣就導(dǎo)致 了以下缺點(diǎn)：
[0006] a)計(jì)算量龐大，求解復(fù)雜；
[0007] b)車流規(guī)劃的復(fù)雜度隨著挖機(jī)和堆場(chǎng)總數(shù)的增加，非線性快速增長(zhǎng)；
[0008] d)礦車可能向與裝載它的挖機(jī)距離很遠(yuǎn)的堆場(chǎng)運(yùn)輸?shù)V產(chǎn)，這樣因運(yùn)輸路程而造成 的浪費(fèi)比較嚴(yán)重，現(xiàn)實(shí)意義不大，不如考慮就近的挖機(jī)進(jìn)行裝載；
[0009] 3)Dispatch系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度中，容易出現(xiàn)人為因素造成的誤操作，如司機(jī)將礦車開 到不匹配的堆場(chǎng)或挖機(jī)，人為因素誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法，能夠節(jié)約人力資源，提高對(duì)礦車調(diào)度的精確 度和效率，從而增加經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)該方法易于實(shí)現(xiàn)。
[0011] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟：將采礦區(qū)域 劃分為多個(gè)區(qū)域；根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域的預(yù)定的目標(biāo)生產(chǎn)量分別獲取所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的 車流量；根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量為所述多個(gè)區(qū)域分配礦車；獲取所述多個(gè)區(qū)域 內(nèi)每個(gè)礦車被分配到各個(gè)挖機(jī)所需的等待時(shí)間，并獲取每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃車流量和已完成車 流量；根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)礦車被分配到各個(gè)挖機(jī)所需的等待時(shí)間、每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃 車流量和已完成車流量對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法，通過將采礦區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，在每個(gè) 區(qū)域內(nèi)根據(jù)目標(biāo)生產(chǎn)量和道路車流量分配礦車，并根據(jù)礦車被分配到挖機(jī)的等待時(shí)間和每 個(gè)堆場(chǎng)的車流量狀況對(duì)礦車進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。與相關(guān)技術(shù)相比，在符合實(shí)際采礦區(qū)域限制條 件的基礎(chǔ)上忽略了最短路徑算法，避免了檢測(cè)采礦區(qū)域地形地貌的復(fù)雜過程，同時(shí)減少了 投入成本；對(duì)整個(gè)采礦區(qū)域進(jìn)行區(qū)域劃分，使得在每個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)于礦車分配的計(jì)算更加簡(jiǎn) 單，也避免了因挖機(jī)和堆場(chǎng)距離太遠(yuǎn)而造成的路程損失；按照比例初始分配礦車，提出了一 種有效的派車方案，同時(shí)使得總體的采礦效率更加平均；實(shí)時(shí)調(diào)度保證每輛車每個(gè)時(shí)刻都 有一個(gè)優(yōu)化后的調(diào)度方案，提高了效率，同時(shí)滿足了產(chǎn)量要求。
[0014] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法，還可以具有如下附加的技 術(shù)特征：
[0015] 所述的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法還包括：對(duì)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)的堆場(chǎng)和礦車分別進(jìn)行編 號(hào)；當(dāng)?shù)V車被調(diào)度到堆場(chǎng)時(shí)，對(duì)所述礦車和所述堆場(chǎng)進(jìn)行土 /貧礦/富礦匹配；如果匹配通 過，則進(jìn)一步對(duì)所述礦車和所述堆場(chǎng)的編號(hào)進(jìn)行匹配；如果匹配通過，則控制所述礦車進(jìn)行 卸載。
[0016] 所述的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法還包括：對(duì)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)的挖機(jī)和礦車分別進(jìn)行編 號(hào)；當(dāng)?shù)V車被調(diào)度到挖機(jī)時(shí)，對(duì)所述礦車和所述挖機(jī)的編號(hào)進(jìn)行匹配；如果匹配通過，則控 制所述礦車進(jìn)行裝載。
[0017] 所述分別獲取所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量包括：分別根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域的預(yù)定 的目標(biāo)生產(chǎn)量構(gòu)建所述多個(gè)區(qū)域的車輛規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)堆場(chǎng)的產(chǎn)量、 挖機(jī)飽和度、堆場(chǎng)飽和度、礦車的總運(yùn)輸時(shí)間分別對(duì)所述多個(gè)區(qū)域的車輛規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)進(jìn) 行求解，以分別獲取所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量。
[0018] 所述實(shí)時(shí)調(diào)度包括空運(yùn)調(diào)度和重運(yùn)調(diào)度。
[0019] 對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行空運(yùn)調(diào)度具體包括：根據(jù)每個(gè)礦車被分配到各個(gè)挖機(jī)所 需的等待時(shí)間構(gòu)建等待時(shí)間最小化目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)每個(gè)礦車的供產(chǎn)量和每個(gè)挖機(jī)的需車量 對(duì)所述等待時(shí)間最小化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，以獲取礦車到挖機(jī)的調(diào)度策略。
[0020] 對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行重運(yùn)調(diào)度具體包括：根據(jù)每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃車流量和已完 成車流量構(gòu)建重運(yùn)調(diào)度優(yōu)化函數(shù)；對(duì)所述重運(yùn)調(diào)度優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行求解，以獲取礦車到場(chǎng)堆 的調(diào)度策略。
[0021] 所述根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量為所述多個(gè)區(qū)域分配礦車具體包括：分別 計(jì)算所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量占總車流量的比值；按照所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量 占總車流量的比值為所述多個(gè)區(qū)域分配礦車。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，包括：區(qū)域劃分模塊，用于將 采礦區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域；第一獲取模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域的預(yù)定的目標(biāo)生產(chǎn)量分 別獲取所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量；分配模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量 為所述多個(gè)區(qū)域分配礦車；第二獲取模塊，用于獲取所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)礦車被分配到各 個(gè)挖機(jī)所需的等待時(shí)間，并獲取每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃車流量和已完成車流量；調(diào)度模塊，用于根 據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)礦車被分配到各個(gè)挖機(jī)所需的等待時(shí)間、每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃車流量和 已完成車流量對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法，通過將采礦區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，在每個(gè) 區(qū)域內(nèi)根據(jù)目標(biāo)生產(chǎn)量和道路車流量分配礦車，并根據(jù)礦車被分配到挖機(jī)的等待時(shí)間和每 個(gè)堆場(chǎng)的車流量狀況對(duì)礦車進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。與相關(guān)技術(shù)相比，在符合實(shí)際采礦區(qū)域限制條 件的基礎(chǔ)上忽略了最短路徑算法，避免了檢測(cè)采礦區(qū)域地形地貌的復(fù)雜過程，同時(shí)減少了 投入成本；對(duì)整個(gè)采礦區(qū)域進(jìn)行區(qū)域劃分，使得在每個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)于礦車分配的計(jì)算更加簡(jiǎn) 單，也避免了因挖機(jī)和堆場(chǎng)距離太遠(yuǎn)而造成的路程損失；按照比例初始分配礦車，提出了一 種有效的派車方案，同時(shí)使得總體的采礦效率更加平均；實(shí)時(shí)調(diào)度保證每輛車每個(gè)時(shí)刻都 有一個(gè)優(yōu)化后的調(diào)度方案，提高了效率，同時(shí)滿足了產(chǎn)量要求。
[0024] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技 術(shù)特征：
[0025] 所述的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)還包括：編號(hào)模塊，用于對(duì)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)的堆場(chǎng)、挖 機(jī)和礦車分別進(jìn)行編號(hào)；礦石匹配模塊，用于當(dāng)?shù)V車被調(diào)度到堆場(chǎng)時(shí)，對(duì)所述礦車和所述堆 場(chǎng)進(jìn)行土 /貧礦/富礦匹配；堆場(chǎng)匹配模塊，用于如果對(duì)所述礦車和所述堆場(chǎng)的土 /貧礦/ 富礦匹配通過，則進(jìn)一步對(duì)所述礦車和所述堆場(chǎng)的編號(hào)進(jìn)行匹配；卸載模塊，用于如果對(duì)所 述礦車和所述堆場(chǎng)的編號(hào)的匹配通過，則控制所述礦車進(jìn)行卸載。
[0026] 所述的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)還包括：挖機(jī)匹配模塊，用于當(dāng)?shù)V車被調(diào)度到挖機(jī)時(shí)， 對(duì)所述礦車和所述挖機(jī)的編號(hào)進(jìn)行匹配；裝載模塊，用于如果對(duì)所述礦車和所述挖機(jī)的編 號(hào)的匹配通過，則控制所述礦車進(jìn)行裝載。
[0027] 所述第一獲取模塊具體用于：分別根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域的預(yù)定的目標(biāo)生產(chǎn)量構(gòu)建所 述多個(gè)區(qū)域的車輛規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)堆場(chǎng)的產(chǎn)量、挖機(jī)飽和度、堆場(chǎng)飽和 度、礦車的總運(yùn)輸時(shí)間分別對(duì)所述多個(gè)區(qū)域的車輛規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，以分別獲取所 述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量。
[0028] 所述實(shí)時(shí)調(diào)度包括空運(yùn)調(diào)度和重運(yùn)調(diào)度。
[0029] 對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行空運(yùn)調(diào)度具體包括：根據(jù)每個(gè)礦車被分配到各個(gè)挖機(jī)所 需的等待時(shí)間構(gòu)建等待時(shí)間最小化目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)每個(gè)礦車的供產(chǎn)量和每個(gè)挖機(jī)的需車量 對(duì)所述等待時(shí)間最小化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，以獲取礦車到挖機(jī)的調(diào)度策略。
[0030] 對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦車進(jìn)行重運(yùn)調(diào)度具體包括：根據(jù)每個(gè)堆場(chǎng)的計(jì)劃車流量和已完 成車流量構(gòu)建重運(yùn)調(diào)度優(yōu)化函數(shù)；對(duì)所述重運(yùn)調(diào)度優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行求解，以獲取礦車到場(chǎng)堆 的調(diào)度策略。
[0031] 所述分配模塊具體用于：分別計(jì)算所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量占總車流量的比 值；按照所述多個(gè)區(qū)域內(nèi)道路的車流量占總車流量的比值為所述多個(gè)區(qū)域分配礦車。
【附圖說明】
[0032] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法的流程圖；
[0034] 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度方法的流程圖；
[0035] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0036] 圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的采礦系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下