Электронный научный журнал

Информационно-коммуникационные технологии
в педагогическом образовании

12+

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЬНО-ЭКСКАВАТОРНОГО КОМПЛЕКСА

Автор: О. Н. Вуейкова
Раздел: Использование информационно-коммуникационных технологий в общем, дополнительном, среднем профессиональном и высшем образовании

УДК 519.852:[621.87:622]

О. Н. Вуейкова

O. N. Vueykova

Вуейкова Ольга Николаевна, к.т.н., преподаватель специальных дисциплин, КГКП Рудненский политехнический колледж, г. Рудный, Казахстан.

Vueykova Olga Nikolaevna, candidate of technical Sciences, teacher of special disciplines, USSC Rudny polytechnical college, Rudny, Kazakhstan.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЬНО-ЭКСКАВАТОРНОГО КОМПЛЕКСА

THE USE OF LINEAR PROGRAMMING IN PLANNING ROAD-EXCAVATOR COMPLEX

Аннотация. В статье рассматривается возможность использования методов линейного программирования при планировании работы автомобильно-экскаваторных комплексов на открытых горнорудных карьерах. Сформулированы условия задачи, обеспечивающие выбор такого варианта распределения, при котором простой автомобильно-экскаваторного комплекса будет минимальным.

Annotation. The article discusses the possibility of using methods of linear programming in planning road-excavator complexes in open mining-ore pits. Task conditions are formulated to ensure the selection of a variant of the distribution, in which a simple road-excavator complex would be minimal.

Ключевые слова: методы линейного программирования, самосвал, экскаватор, простои, карьер.

Keywords: linear programming methods, dump truck, excavator, downtime, quarry.

Современные тенденции развития карьерного автотранспорта заключаются в наращивании масштабов использования автосамосвалов при увеличении их грузоподъемности и повышении топливной экономичности.

В мировой практике основное распространение получили экскаваторно-автомобильные комплексы. Высокоэффективные технологии с классической схемой: экскаватор – автосамосвал – бульдозер и автогрейдер (на отвале и на вспомогательных работах) сформировались в большинстве карьеров стран СНГ. Основные признаки технологической схемы: минимум перегрузок горной массы, минимум и универсальность персонала, высокая мобильность всего технологического комплекса.

Для наиболее оптимального планирования вывоза горнорудной массы из забоя на перегрузочные склады целесообразно использовать компьютерное моделирование [1]. Для этой цели наиболее приемлема математическая задача линейного программирования (транспортная задача), суть которой заключается в составлении плана перевозок горной массы, при котором общий простой автомобильно-экскаваторного комплекса был бы минимальным.

Модель любой задачи линейного программирования включает в себя:

  • максимум или минимум целевой функции (критерий оптимальности);
  • систему ограничений в форме линейных уравнений и неравенств;
  • требование неотрицательности переменных.

Применение задач линейного программирования позволяет разработать модель так, чтобы при планировании распределения автосамосвалов по экскаваторам выполнялись условия [2]: обеспечение бесперебойности работы экскаватора; учет структуры парка самосвалов. При ограничениях: количество самосвалов каждого типа; простой экскаватора равен нулю.

Пусть в карьере работает некоторое Аэj количество j-го типа экскаваторов, для обслуживания которых имеется определенное количества Амi автосамосвалов i-го типа, различающихся технико-эксплуатационными показателями, в том числе величиной номинальной грузоподъемности . Транспортировка руды от j-х экскаваторов осуществляется на несколько перегрузочных складов по j-м маршрутам заданной длины . Перевозка руды i-м самосвалом по j-у маршруту характеризуется совокупностью условий: скорость движения автосамосвала в груженном и порожнем состояниях, время погрузки и разгрузки автосамосвала.

Для бесперебойной работы экскаваторов при любых возможных вариантах закрепления автосамосвалов за экскаваторами должно соблюдаться условие:

Поэтому для каждого i-го самосвала рассчитывается величина при его работе с j-м экскаватором. Соблюдение планового ритма работы Rпл j-го экскаватора обеспечивается путем выпуска на j-й маршрут достаточного количества самосвалов Амj по формуле:

Потери времени на ожидание самосвалами погрузки образуются, если время погрузки i-го типа самосвала при работе с j-м экскаватором будет превышать величину планового интервала движения Iплj. Тогда с учетом того, что интервалы движения автосамосвалов по маршруту I должны соответствовать ритму работы экскаватора R, определим:

Обозначим – количество i-го типа самосвалов, распределенных к j-у экскаватору; – количество самосвалов каждого типа, работающих в карьере; – количество самосвалов по (2), необходимых для закрепления к каждому экскаватору, чтобы исключить их простои. При этом должны соблюдаться балансовые условия:

Если условие (4) не соблюдается, то для решения задачи добавляется «фиктивный» тип самосвала Амф в количестве:

или «фиктивный» экскаватор Аэф, для обслуживания которого потребуется автосамосвалы в количестве:

Модель задачи закрепления самосвалов записывается следующим образом:

Таким образом, разработанная оптимизационная задача должна обеспечить выбор такого варианта распределения, при котором простой автомобильно-экскаваторного комплекса будет минимальным.

Список литературы

  1. Резниченко, С. С. Математические методы и моделирование в горной промышленности: учебное пособие [Текст]. / С. С. Резниченко. – 2-е изд. стер. – М. : Изд-во МГГУ, 2001. – 404 с.
  2. Вуейкова, О. Н. Обоснование рациональной структуры автомобильно-экскаваторного комплекса открытого горнорудного карьера: дис. ... канд. техн. Наук [Текст]. / О. Н. Вуейкова. – Челябинск, 2013. – 152 с.
Теги: методы линейного программирования, самосвал, экскаватор, простои, карьер, linear programming methods, dump truck, excavator, downtime, quarry

Оставить комментарий







Авторизация
E-mail

Пароль  


Регистрация