露天矿生产的车辆安排数学建模论文(2)

2019-03-29 14:29

岩石漏 岩场 6 29 18 7 32 14 6 8 38 33 22 41 40 9 17 铲位车次总和 97 93 96 67 92 35 91 96 49 85 由上表中最后一行易知,铲位6、9、4的装车车次相对来说最少,故被淘汰,针对模型二,选用的铲位为1、2、3、5、7、8、10。

4.2 基于线性规划对模型一、二的求解 4.2.1 对模型一的求解

7个铲位确定后对公式中无关变量进行剔除,并加上限制条件,使所用卡车不超过20辆:

??Nij?(3?5?ij?152?60?Lij28)?20?8?60

同样通过lingo求解(程序参见附录三)可得:

表3 模型一7个铲位到卸点的运输车次

矿石漏 倒装场I 倒装场II 岩石漏 岩场 铲位1 81 铲位2 13 42 13 铲位3 2 43 铲位4 43 铲位8 54 铲位9 70 铲位10 11 70 15

然后,对各条线路进行卡车车辆分配,其中,我们把卡车分为固定和变动两类,固定类的卡车一个班次内只在指定条线路上往返运输,变动类的卡车可中途变化运输路线。我们首先求出每条线路上所需固定类的卡车数目,为了调度简便,我们假设优先最大量的安排固定类卡车,每条线路上的固定卡车数目计算方法如下:

6

固定卡车数目=[公式中[]表示取整

该条线路所需车次]

[480/一次往返所需时间]其中, 一次往返所需时间:Tij = 3+5+继而,可算出每条线路固定车次:

?[固定车次=固定卡车数目2?60?Lij28

480]

一次往返所需时间故可得下表:

表4 模型一各线路上卡车数目

总车次Nij 一次往返所需时间Tij R(1,4) R(2,1) R(2,2) R(2,3) R(3,3) R(3,4) R(4,2) R(8,1) R(9,5) R(10,1) R(10,3) R(10,5) 81 13 42 13 2 43 43 54 70 11 70 15 10.8 30.3 12.3 24.6 24 13.5 12.9 16.2 12.6 13.5 10.2 10.5 所需固定卡车数Mij 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 所需固定车次Gij 44 0 39 0 0 35 37 29 38 0 47 0 所需变动车次Bij 37 13 3 13 2 8 6 25 32 11 23 15 优先安排各铲点固定卡车数目如下表:

表5 模型一各路线固定卡车数

固定卡车编号 R(1,4) R(2,2) R(3,5) R(4,2) R(8,1) R(9,5) R(10,3) 1 2 3 4 5 6 7

此时共用了7辆卡车,为计算各条线路变动卡车数,画出更直观的变动车次与线路关系如下图:

7

图1 变动车次与线路关系

当一辆卡车在R(1,4)上运输了37次后,有两种选择,要么从铲点1继续装载运往其他卸点,要么不再返回铲点1,直接从岩石漏出发去往其他需要的铲点,根据这种临近选择路线的方法,我们得到模型一的变动车辆安排如下:

表6 模型一各线路上变动车次的安排

卡车编号 8 9 10 11 12 运行线路 R(1,4) R(3,4) R(10,5) R(9,5) R(2,1) R(8,1) R(8,1) R(10,1) R(10,3) R(3,3) R(2,3) 13 R(2,3) R(2,2) R(4,2) R(9,5) R(3,4) 运行车次 37 5 15 25 13 5 20 11 23 2 7 6 3 6 7 3

至此,对于模型一的求解结束,共需13辆卡车,7辆铲车,最小运量为85628.6吨公里,在实际中,变动车次安排中大部分车辆直接从卸点开始变动到另一线路,并未返回到原来铲点,节省了不少时间和路程,为了计算方便,运算过程中并未考虑这些,故可以轻松完成任务,并且总的运量更小。

4.2.2 模型二的求解

选用的铲位为1、2、3、5、7、8、10,类似于模型一的求解,变换目标函数并剔除不必要的变量,并加上限制条件,使所用卡车不超过20辆:

8

??Nij?(3?5?ij?152?60?Lij28)?20?8?60

利用lingo求解(程序参见附录四)得:

表7 模型二7个铲位到卸点的运输车次 矿石漏 倒装场I 倒装场II 岩石漏 岩场 铲位1 15 81 铲位2 49 19 28 铲位3 20 26 50 铲位4 71 1 12 铲位8 25 43 28 铲位9 59 25 12 铲位10 15 81

表8 模型二各线路上卡车数目 总车次Nij 一次往返所需时间Tij R(1,2) R(1,4) R(2,2) R(2,3) R(2,4) R(3,1) R(3,3) R(3,4) R(5,2) R(5,4) R(5,5) R(7,2) R(7,3) R(7,5) R(8,1) R(8,3) R(8,5) R(10,3)

所需固定卡车数Kij 0 1 1 1 0 1 1 1 2 0 0 0 1 1 2 0 0 0 9

所需固定车次Gij 0 44 39 19 0 18 20 35 70 0 0 0 42 25 58 0 0 0 所需变动车次Bij 15 37 10 0 28 2 6 15 1 1 12 25 1 3 1 1 12 1 15 81 49 19 28 20 26 50 71 1 12 25 43 28 59 25 12 15 16.2 10.8 12.3 24.6 15.6 26.1 24.0 13.5 13.5 19.8 23.1 14.4 11.4 18.6 16.2 15.0 18.6 10.2

R(10,5) 81 10.5 1 45 36 由于时间原因,从铲点7运往倒装场I的矿石最多只能运19次,比计算出的少了6次,有计算可知,并不影响倒装场I的品位要求,故可舍弃。 得到的车次安排如下:

表9 模型二的卡车分配

卡车编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 运行线路 R(1,4) R(2,2) R(2,3) R(10,5) R(3,1) R(10,3) R(3,3) R(3,4) R(5,2) R(5,2) R(7,3) R(7,5) R(7,2) R(8,1) R(10,3) R(8,1) R(10,3) R(10,5) R(1,4) R(2.4) R(1,2) R(2,2) R(2,4) R(2,4) R(3,4) R(3,1) 17 R(3,1) R(3,3) R(7,3) R(7,5) R(8,5) R(8,1) 运行车次 44 39 19 1 18 1 20 35 35 35 42 25 1 29 1 29 1 45 37 5 15 10 7 16 15 1 1 6 1 3 12 1

R(5,4) 10

1


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