露天矿运输调度方案制定方法

本发明涉及矿卡运输调度制定方法，具体地指一种露天矿运输调度方案制定方法。

背景技术：

1、露天矿运输调度方法的重点是矿卡装载、运输和卸载过程的分析，要想制定出合适的露天矿运输调度方法需要对上述的装载、运输和卸载过程进行精确的分析，然后根据分析结果制定出调度方案。目前现有技术中有露天矿车辆的调度方法，如专利号为“cn114565133a”的名为“一种露天矿车辆调度方法”的中国发明专利，该专利公开了一种露天矿车辆调度方法，该方法构建最大化系统产量的目标函数求解得到矿卡最佳车流规划；基于矿卡最佳车流规划、矿卡预计请求时间及设备最近可用时间表确定矿卡预调度表，其中矿卡预调度表用于保存保存当前状态下，按照各矿卡预计请求调度时间顺序的n个最优调度计划；调度计划指矿卡完成一次完整装卸载的行程；最后根据接收到的矿卡调度请求查询最新的矿卡调度表，并将相应矿卡最接近当前时刻的调度计划反馈至矿卡端，进行矿卡调度。该方法可以减少矿卡排队等待时间，提高矿用卡车利用率，减少矿卡空转时间油耗，而且可以减少装载设备等待卡车的闲置时间，提高电铲正常工作率，提高矿山整体产量。但实际上，上述方法忽略了矿卡在装载道路和卸载道路的运行时间，或者将这类时间归为运输道路的运行时间或者装载时间和卸载时间中。若将装载道路矿卡的运行时间归于矿卡在运输道路的运行时间，从待装点到装载点矿卡是空车，从装载点到卸载点矿卡是重车，且矿卡在这段路的运行速度也和在运输道路的运行速度相差巨大，卸载道路亦是如此。若将装载道路矿卡的运行时间归为装载时间，则待装区排队等待的矿卡进入时机就在装载完成的矿卡从装载区经过待装区进入运输道路时，这样制定的调度方案延长了矿卡整体运行时间，卸载道路亦然。由此可见，无论是忽略这两段道路的时间，还是将这两段时间归为其他部分都会影响计算时间的精度。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种露天矿运输调度方案制定方法。

2、本发明的技术方案为：一种露天矿运输调度方案制定方法，按照以下步骤进行：

3、s1、对矿卡装载过程进行分析计算，计算矿卡装载时间、装载量和装点矿石品位，所述装载时间包括矿卡从待装区到装载区的第一待装时间、在装载区的装载时间以及从装载区到待装区的第二待装时间；

4、s2、对矿卡运输过程进行分析计算，计算矿卡从待装区到待卸区的运输时间；

5、s3、对矿卡卸载过程进行分析计算，计算矿卡卸载时间、卸载量和卸点矿石品位，所述卸载时间包括矿卡从待卸区到卸载区的第一待卸时间、在卸载区的卸载时间以及从卸载区到待卸区的第二待卸时间；

6、s4、基于上述获得的装载时间、运输时间、卸载时间、装载量、卸载量、装点矿石品位和卸点矿石品位制定出露天矿运输调度方案。

7、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s1中，计算矿卡装载时间的方法包括：

8、按照以下公式计算矿卡从待装区到装载区的第一待装时间，

9、tess＝normal_distribution(tess_mean，tess_var)

10、其中：tess——第一待装时间；

11、tess_mean——从待装区到装载区的时间的平均值；

12、tess_var——从待装区到装载区的时间的方差；

13、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值；

14、按照以下公式计算在装载区的装载时间，

15、

16、其中：tload——装载时间；

17、tsw_mean——电铲铲装一次的时间的平均值；

18、tsw_var——电铲铲装一次的时间的方差；

19、n——铲装次数；

20、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值；

21、按照以下公式计算从装载区到待装区的第二待装时间，

22、tlss＝normal_distribution(tlss_mean，tlss_var)

23、其中：tlss——第二待装时间；

24、tlss_mean——从装载区到待装区的时间的平均值；

25、tlss_var——从装载区到待装区的时间的方差；

26、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值。

27、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s1中，计算矿卡装载量的方法包括：

28、按照以下公式计算矿卡装载量，

29、

30、其中：qtruck——矿卡装载矿石重量；

31、cshovel——铲斗每次铲装容量；

32、ρore——矿石密度。

33、n——铲装次数；

34、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s1中，计算矿卡装点矿石品位的方法包括：

35、按照以下公式计算装点矿石品位，

36、

37、gore_ps＝normal_distribution(gore_ps_mean，gore_ps_var)

38、其中：gore_pt——当前矿卡所运矿石品位；

39、gore_ps——当前电铲铲装矿石品位；

40、gore_ps_mean——当前电铲铲装矿石品位的平均值；

41、gore_ps_var——当前电铲铲装矿石品位的方差；

42、n——铲装次数；

43、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值。

44、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s2中，计算矿卡从待装区到待卸区的运输时间的方法包括：

45、将待装区到待卸区之间的运输道路划分为z个路段，计算每个路段的曲度，通过曲度判断该路段是直道还是弯道；

46、按照以下公式计算矿卡在直道上的运行时间，

47、

48、

49、vfull_s＝normal_dtribution(vfull_s_mean，vfull_s_var)

50、vemp_s＝normal_dtribution(vemp_s_mean，vemp_s_var)

51、其中：tfull_s——直道上矿卡重载运行时间；

52、temp_s——直道上矿卡空载运行时间；

53、si——当前运输道路运输路段的长度；

54、vfull_s——直道重载运行速度；

55、vfull_s_mean——直道重载运行速度的平均值；

56、vfull_s_var——直道重载运行速度的方差；

57、vemp_s——直道空载运行速度；

58、vemp_s_mean——直道空载运行速度的平均值；

59、vemp_s_var——直道空载运行速度的方差；

60、z——路段的个数。

61、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，按照以下公式计算矿卡在弯道上的运行时间，

62、

63、

64、vfull_c＝normal_dtribution(vfull_c_mean，vfull_c_var)

65、vemp_c＝normal_dtribution(vemp_c_mean，vemp_c_var)

66、其中：tfull_c——弯道上矿卡重载运行时间；

67、temp_c——弯道上矿卡空载运行时间；

68、si——当前运输道路运输路段的长度；

69、vfull_c——弯道重载速度；

70、vfull_c_mean——弯道重载运行速度的平均值；

71、vfull_c_var——弯道重载运行速度的方差；

72、vemp_c——弯道空载运行速度；

73、vemp_c_mean——弯道空载运行速度的平均值；

74、vemp_c_var——弯道空载运行速度的方差；

75、z——路段的个数。

76、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，计算每个路段的曲度，通过曲度判断该路段直道还是弯道方法包括：

77、按照以下公式计算每个路段的曲度，

78、

79、

80、

81、其中：m——该段路段内坐标点个数；

82、ym——该段路段内第m个坐标的纵坐标值；

83、xm——该段路段内第m个坐标的横坐标值；

84、y1——该段路段内第1个坐标的纵坐标值；

85、x1——该段路段内第1个坐标的横坐标值；

86、km-1——每个坐标与第一个坐标形成的直线的斜率的绝对值；

87、kmean——斜率绝对值的平均值；

88、kvar——斜率绝对值的方差，以方差代表该段路段的曲度；

89、将kvar与设定阈值k1进行比较，若kvar≥k1，则该段路段为弯道；若kvar＜k1，则该段路段为直道。

90、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s3中，计算矿卡卸载时间的方法包括：

91、按照以下公式计算矿卡从待卸区到卸载区的第一待卸时间，

92、teus＝normal_distribution(teus_mean，teus_var)

93、其中：teus——第一待卸时间；

94、teus_mean——从待装区到装载区的时间的平均值；

95、teus_var——从待卸区到卸载区的时间的方差；

96、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值；

97、按照以下公式计算矿卡在卸载区的卸载时间，

98、tunload＝normal_distribution(tunload_mean，tunload_var)

99、其中：tunload——矿卡卸载时间；

100、tunload_mean——矿卡卸载时间的均值；

101、tunload_var——矿卡卸载时间的方差；

102、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值；

103、按照以下公式计算矿卡第二待卸时间，

104、tlus＝normal_distribution(tlus_mean，tlus_var)

105、其中：tlus——矿卡第二待卸时间；

106、tlus_mean——从卸载区到待卸区的时间的平均值；

107、tlus_var——从卸载区到待卸区的时间的方差；

108、normal_distribution是返回满足3sigma定律正态分布的值。

109、根据本技术提供的一种露天矿运输调度方案制定方法，所述步骤s3中，计算卸点矿石品位的方法包括：

110、按照以下公式计算卸点矿石品位，

111、

112、其中：gore_cus——卸点矿石品位；

113、qous——卸点矿卡卸载之前卸点矿石量；

114、gore_ous——卸点矿卡卸载之前卸点矿石品位；

115、qtruck——矿卡装载矿石重量；

116、gore_pt——当前矿卡所运矿石品位。

117、本技术的优点有：1、本技术对矿卡运行的各个过程进行精确的分析，分别对矿卡从待装区到装载区的第一待装时间、在装载区的装载时间以及从装载区到待装区的第二待装时间进行计算，对矿卡从待装区到待卸区的运输时间进行计算，对矿卡从待卸区到卸载区的第一待卸时间、在卸载区的卸载时间以及从卸载区到待卸区的第二待卸时间进行计算，这样的计算方法能够对矿卡运行过程进行具体分析，提高分析计算的精度，解决了调度方案与实际运行出现的偏差问题，特别是应用于复杂情况下的矿卡调度，获得的运输调度方案与实际使用效果之间的偏离极小；

118、2、本技术对矿卡装载时间进行区分，将矿卡装载时间划分为从待装区到装载区的第一待装时间、在装载区的装载时间以及从装载区到待装区的第二待装时间，并进行分别计算，将矿卡装载过程进行具体的分析，分析计算的精度极高，矿卡装载调度运输更为具体，计算结果更为准确；

119、3、本技术对矿卡装载量进行计算，通过铲斗每次铲装容量和矿石密度可以快速得到矿卡装载量，计算方式简单，计算结果准确，可以为后续矿卡调度方案提供良好的数据支持；

120、4、本技术对装点矿石品位进行计算，通过电铲铲斗容量和矿卡容量以及矿石密度这三类参数分析了矿卡的装载过程，一方面兼容了不同型号的电铲对应不同型号的矿卡的装载时间计算，另一方面对于开采矿石量的计算也更加精准；

121、5、本技术对矿卡运输时间进行了精细的分析，并不是将矿卡运输道路进行简单的设置，而是将矿卡运输道路划分为直道和弯道，对于直道和弯道采用不同的方式进行计算，对于矿卡在运输道路上的时间计算更为准确，且整个计算方案也极为简单，方便后续获得矿卡运输调度方案；

122、6、本技术对矿卡运输划分为直道和弯道，对于直道和弯道的运输时间采用不同的计算方法，矿卡运输道路不再单纯抽象化，二是将矿卡运输道路具体化，对运输时间的计算更为准确，后续矿卡调度运输方案更加合理；

123、7、本技术对路段的曲度计算方式非常简单，通过将运输道路进行多路段的划分，然后对每个路段进行曲度的计算，将曲度与曲度阈值进行比对就可以判断该路段是直道还是弯道，整体划分方法简单；

124、8、本技术对矿卡卸载时间进行区分，将矿卡卸载时间划分为从待卸区到卸载区的第一待卸时间、在卸载区的卸载时间以及从卸载区到待卸区的第二待卸时间，并进行分别计算，将矿卡卸载过程进行具体的分析，分析计算的精度极高，矿卡卸载调度运输更为具体，计算结果更为准确；

125、9、本技术对矿卡卸载的卸点矿石品位进行计算，计算方式简单，计算出的卸点矿石品位方便后续矿卡调度方案的获取，为矿卡调度方案提供更多的数据支撑。

126、本技术的露天矿运输调度方法对矿卡运输过程进行精细的分析和划分，对矿卡运输过程进行了具体化，可以获得矿卡运输过程中各个阶段的精确时间，为后续获取矿卡调度提供丰富的数据支撑。