露天礦生產(chǎn)的車輛安排問題

1、露天礦生產(chǎn)的車輛安排問題（2003年本科競賽題）一、問題的提出二、基本假設(shè)1、每輛卡車裝車和卸車所用的時間保持不變；2、卡車勻速前進；3、露天礦一切正常，不會發(fā)生突發(fā)事件；4、道路足夠?qū)挘虼思僭O(shè)車輛在行駛的時候不會發(fā)生堵車的現(xiàn)象；5、鏟位和卸點都只能為一輛卡車服務(wù)；6、卡車每次滿載運輸；7、在一個班次內(nèi)裝上卡車的礦石或巖石都計入總產(chǎn)量。三、符號說明（略）四、問題的分析本問題是一個帶有約束條件的非線性規(guī)劃問題。模型的先決條件是一個班次內(nèi)卡車不等待及產(chǎn)量和質(zhì)量（品位）必須滿足要求。本模型可分為兩個步驟來完成：第一，利用有限的車輛和電鏟實現(xiàn)產(chǎn)量最大化或總運量的最小化，第二，得到目標(biāo)值后安排車輛調(diào)度

2、。第一步的關(guān)鍵是建立目標(biāo)函數(shù)，并列出目標(biāo)的約束條件。對于這兩個原則的優(yōu)化模型，我們可以采用逐次優(yōu)化法，將多目標(biāo)規(guī)劃轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)規(guī)劃：先求出滿足最記優(yōu)先級的目標(biāo)，然后將其作為已知條件納入次優(yōu)先級的約束條件，算出次優(yōu)先目標(biāo)，直到最后求出一個目標(biāo)為止。對于車輛的調(diào)度，由于卡車的裝卸和運輸時間都不精確，所以嚴格的調(diào)度是不存在的，而嚴格的車輛不等待也是很難考慮的。而露天礦中存在如天氣等一些不定因素的影響，某些標(biāo)準(zhǔn)實際是有一定波動的，只要建立的模型在這些標(biāo)準(zhǔn)所允許的范圍內(nèi)可以有一定的偏離（如鏟位的供應(yīng)量），這樣的話我們就可以對模型中求得的一些數(shù)據(jù)采用四舍五入的方法進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以達到適當(dāng)?shù)囊螅ɡ绫仨?/p>

3、保證每輛車都裝滿，當(dāng)一個鏟位的礦不夠時可以作一定的增加，以滿足裝滿一輛車的要求）五、原則一模型的建立和求解1、一般模型這個模型是一個非線性規(guī)劃問題，需要編程求解。由于卡車的消耗量與總運量沒有直接的聯(lián)系。求出了最小的解后，根據(jù)各條運線的輸出量求出最少卡車的調(diào)運方案。求出最優(yōu)解后，就可以知道鏟位與卸點的對應(yīng)關(guān)系，并且知道這條路線的Wij。根據(jù)這些線路的選擇，對每一條路線lij，求出一輛卡車在8小時內(nèi)在這條線路上所能達到供應(yīng)的最大產(chǎn)量wij。設(shè)共有x個鏟位。對這個鏟位，按其鏟位順序進行重排，分別為1,2,x，設(shè)nij=Wij/wij,i=1；執(zhí)行下述算法可求得最小車輛數(shù)。1）如果，ix+1,則執(zhí)行步驟二，對第i個鏟位對于卸點j，在這條路線上分配nij輛車。如果wij*nWij，則對這條路線作一個記號，表示還需車輛通過此線路。i=i+1;繼續(xù)執(zhí)行步驟1；2)利用圖論的知識，求帶標(biāo)記的路線形成的導(dǎo)出子圖