露天矿车辆调度优化:贪心法与线性规划

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"露天矿生产的车辆安排" 这篇论文探讨了如何在露天矿的生产环境中,以最小的资源消耗和最大的效率来安排运输车辆的问题。作者在2003年全国大学生数学建模竞赛中提出了两个数学模型,分别采用了贪心算法和线性规划的方法。 首先,模型一是基于整数规划,其目标是使总运量达到最小。在这个模型中,问题被转化为了一个线性规划问题,以便于求解。通过满足一系列约束条件,如车辆的装载能力、卸货点的产能需求等,模型寻找使总运量增加最小的车辆调度方案。贪心算法被用来解决这个问题,它按照一定的顺序选择最佳决策,逐步接近最优解。在车辆调度中,这个算法首先安排固定路线的卡车,然后调整那些可以改变路线的卡车,以确保每辆车的工作效率最大化。 模型二则是在模型一的基础上,引入了目标规划方法,优先考虑矿石产量最大、总产量最大和总运量最小的目标。通过线性转换,该模型可以在LINGO软件中求解。这个模型更加灵活,考虑了不同目标之间的优先级,使得在满足多种条件的同时,能够更好地优化车辆的利用率和产量分配。 在实际应用中,考虑到电铲的利用率往往无法达到100%,模型中设定了电铲的最大和最小利用率,以增加模型的现实可行性。此外,论文还指出,通过线性规划对电铲进行初步布局,可以简化问题,加快求解速度。 卡车的特性也在模型中得到了考虑,例如卡车的载重量、速度、油耗以及点火次数等。卡车的平均卸车时间、载重量和速度决定了它们在运输过程中的效率,而油耗和点火能量消耗则影响了运营成本。这些因素都被纳入模型,以求得最经济、最高效的车辆安排策略。 总结来说,这篇论文通过数学建模和算法设计,为露天矿的车辆安排提供了理论依据和实用方法,旨在提高生产效率、节约资源,同时兼顾经济效益和作业安全。这种科学的决策支持工具对于优化矿业生产流程、提升整体运营效率具有重要意义。