[发明专利]一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法

说明书

一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法，首先根据露天矿实际生产调度建立主要指标体系，然后以运输成本最小和运输距离最短以及等待时间最小为目标构建金属露天矿多目标调度模型，再对基本的NSGA‑Ⅲ算法进行改进，最后采用改进的算法对金属露天矿多目标调度模型进行求解。本发明多目标调度优化方法能够有效减少卡车调度过程中的运输距离和运输次数，进而显著降低企业的运输成本，并且在有效保证矿石品位的前提下能提高矿山的生产能力，显著提升矿山企业的经济效益。并且在模型构建过程中做出了路径规划和车流分配工作，能有效保证各路段的通行顺畅。

技术领域

本发明属于矿业系统工程及矿山优化技术领域，涉及露天矿车辆的智能调配，特别涉及一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法。

背景技术

露天矿生产是集采掘、运输调度、破碎处理等一系列活动的大型生产系统，其中运输调度是整个生产系统的关键环节。矿车运输调度是一个涉及任务产量、生产能力、质量、设备利用率和资源问题的多目标系统，露天矿运输成本占露天矿生产成本的50-60％。根据实际生产需求建立优化调度模型，能有效降低企业的生产运营成本。从国内外来看，目前露天矿卡车运输调度的实际生产中，首先在优化规模上大多以小规模优化模拟实际生产，其次原有的单目标及多目标等露天矿调度优化模型，大多仅求解出从装载点在卸载点之间的次数，无法有效满足目前露天矿运输调度的实际需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法，根据露天矿实际生产调度建立了主要的指标体，然后以运输成本最小和运输距离最短以及等待时间最小为目标，构建金属露天矿多目标调度模型，再对基本的NSGA-Ⅲ算法进行改进，最后采用改进的算法对金属露天矿多目标调度模型进行求解，最终可满足目前露天矿运输调度的实际需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法，包括如下步骤：

步骤1，根据露天矿实际生产调度建立主要指标体系；

步骤2，以运输成本最小、运输距离最短以及等待时间最小为目标，构建金属露天矿多目标调度模型；

步骤3，对NSGA-Ⅲ算法进行改进，得到基于距离支配关系的NSGA-Ⅲ算法；

步骤4，采用改进的算法对金属露天矿多目标调度模型进行求解。

与现有技术相比，本发明在现有单目标调度优化模型的基础上，引入运输距离与等待时间最小两个目标，同时考虑了矿区道路的实际通行能力，构建露天矿的金属露天矿多目标调度优化模型。在早期研究中，优化调度主要采用线性规划、整数规划以及动态规划来优化调度问题。但是由露天矿调度换进复杂、需求多样，往往不能得到实际有效的结果，本发明提出的基于距离优势关系的NSGA-Ⅲ算法原理简单、容易实现，在求解过程中能有效保证解的多样性，并能够快速求解出满足要求的解集。

本发明针对矿区的实际生产需求，建立了完善的运输路径及运输车次模型，并能求出可行的解，降低运输成本有着重要的意义。

附图说明

图1是本发明中采用基于距离优势关系的NSGA-Ⅲ算法求解模型的流程图。

图2是本发明中的基于距离优势关系的示意图，能保证一定区域内相对收敛性较差但是多样性较好的解参与进化。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

本发明为一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法，能够有效减少卡车调度过程中的运输距离和运输次数，进而显著降低企业的运输成本，并且在有效保证矿石品位的前提下能提高矿山的生产能力，显著提升矿山企业的经济效益，并且在模型构建过程中做出了路径规划和车流分配工作。