|
Исследование зависимости показателей работы карьерных автосамосвалов и автомобильно-экскаваторных комплексов от параметров карьеров
Таким образом, разработанная оптимизационная задача должна обеспечить выбор такого варианта распределения, при котором простой автомобильно-экскаваторного комплекса будет минимальным.
Пусть в карьере работает некоторое Аэ) количество у -го типа экскаваторов, для обслуживания которых имеется определенное количества АМ1 автосамосвалов /-го типа, различающихся технико-эксплуатационными показателями, в том числе величиной номинальной грузоподъемности q,. Транспортировка руды от у -х экскаваторов осуществляется на несколько перегрузочных складов поу -м маршрутам г,- заданной длины /,. Перевозка руды /-м самосвалом по у -у маршруту характеризуется совокупностью условий: скорость движения автосамосвала в груженном игрц и порожнем и„ору состояниях, время погрузки tnij и разгрузки tpij автосамосвала.
Для бесперебойной работы экскаваторов при любых возможных вариантах закрепления автосамосвалов за экскаваторами должно соблюдаться условие (2.16), поэтому для каждого г-го самосвала рассчитывается величина t" при его работе су -м экскаватором. Соблюдение планового ритма работы R jj-ro экскаватора обеспечивается путем выпуска на у -й маршрут достаточного количества самосвалов АМ] по формуле (2.19). Потери времени на ожидание самосвалами погрузки tO0lclJ образуются, если время погрузки z-го типа самосвала tmj при работе с j-м экскаватором будет превышать величину планового интервала движения 1т]. Тогда с учетом (2.11) определим:
Обозначим xv - количество z-ro типа самосвалов, распределенных к j-y экскаватору; аь а2, ... ап - количество самосвалов каждого типа, работающих в карьере; b\, Ь2, ... Ьт - количество самосвалов по (2.19), необходимых для закрепления к каждому экскаватору, чтобы исключить их простои. При этом должны соблюдаться балансовые условия:
Модель задачи закрепления самосвалов записывается следующим образом: m n n m F = YZt x min, при Ia,=Zb, Xy 0. (3.5) Сформулируем задачу для условий Качарского карьера: - в карьере с автотранспортом работают экскаваторы: ЭКГ-8, САТ 993K,Hitachi 3600, Hitachi 5500; - парк машин состоит из автосамосвалов марки БелАЗ-7513, БелАЗ-7514, САТ-777 и HitachiEH 3500. Транспортировка горнорудной массы осуществляется от 8 разнотипных экскаваторов на два перегрузочных склада с разной дальностью перевозки. На рисунке 3.1 схематично показано движение самосвалов от пункта загрузки до пункта разгрузки.
При известном времени погрузки каждого самосвала экскаватором необходимо составить план распределения самосвалов по экскаваторам с минимальным временем простоя автомобильно-экскаваторного комплекса. Исходные данные в общем виде можно записать в виде распределительной таблицы 3.1. Таблица 3.1. Исходные данные для математической модели распределения самосвалов
Используя данные таблиц (Приложение 7) и формулу (2.17), находится количество самосвалов к каждому экскаватору, необходимое для обеспечения его бесперебойной работы (таблица 3.2).
Данная задача является отрытой, потому что условие (3.2) не выполняется. Поэтому добавляется фиктивный тип самосвала Ам5 в количестве 15 машин (формула (3.4)),так как количество самосвалов в карьере меньше необходимого количества машин а Ь (таблица 3.3).
Решение задач линейного программирования можно выполнять одним из первых специализированных методов оптимизации - симплекс-методом. Он был предложен американцем Г. Данцигом в 1951 г. Симплекс-метод состоит в продвижении по выпуклому многограннику ограничений от вершины к вершине, при котором на каждом шаге значение целевой функции улучшается до тех пор, пока не будет достигнут оптимум. Но поскольку система ограничений рассматриваемой задачи проще, чем система ограничений основной задачи линейного программирования, то это дает возможность вместо объемных симплекс-таблиц применить более удобный метод.
Для решения сформулированной задачи могут быть использованы методы линейного программирования, обеспечивающие различную степень оптимизации плана распределения самосвалов по экскаваторам: метод потенциалов, метод северо-западного угла, метод минимального элемента и другие.
Разработка оптимального планирования работы автомобильно-экскаваторного комплекса осуществляется в два этапа: 1. Составление первоначального (базисного) плана распределения самосвалов к экскаваторам. 2. Последовательные улучшения плана (перераспределение самосвалов) до тех пор, пока план распределения самосвалов не станет оптимальным. Один из способов составления базисного плана - это способ северозападного угла. Сущность его заключается в следующем: распределение груза по экскаваторам начинается с клетки хц (таблицаЗ.З), если предложение больше спроса, то следующая цифра ставится в клетке xJ2 и т.п. Результаты составления базисного плана заносятся в таблицу 3.4.
Базисный план должен быть допустимым, содержать т+п-\ загруженных клеток (где т - число самосвалов, п - число экскаваторов). Таблица 3.4. Составление первоначального (базисного) плана
Необходимоеколичествосамосвалов 50 X / 50 6 5 3 9 8 4 9 Для оценки оптимальности полученного первоначального (базисного) плана наиболее широкое применение получил модифицированный распределительный метод (МОДИ) или метод потенциалов. При использовании данного метода в распределительную таблицу вносятся вспомогательные строки и столбец, в которые помещаются специальные показатели, называемые потенциалами. Основан метод на том, что если к простоям любой строки (столбца) распределительной таблицы прибавить или отнять от них одно и то же произвольное число, то оценка оптимальности относительно не изменится. Принимая для загруженных клеток [/( = 0и используя формулу, определяют потенциалы /,и / по следующему правилу: - потенциал для первой строки таблицы принимается равным нулю; - по простоям загруженных клеток подбираются потенциалы для других строк и столбцов таким образом, чтобы соблюдалось принятое условие: f -JJ -JJ =0, т.е. простой в каждой загруженной клетке должен быть равен сумме потенциалов строки и столбца данной клетки.
Do'stlaringiz bilan baham: |
