09 第9章 间断工艺系统-机械铲汽车工艺.pptx

第1页：第九章 章节目录

第九章间断工艺系统

机械铲汽车工艺9-1概述9-2开采参数9-3采掘与运输及排卸环节的匹配9-4采掘工作面汽车分配9-5各环节生产能力的综合均衡9-6露天矿工艺系统计算机模拟

第2页：国内外发展现状及趋势

国内外发展现状及趋式随着矿用自卸汽车制造业的发展，汽车运输在露天矿得到了突飞猛进的发展。在国外，美国、加拿大、澳大利亚等国几乎所有露天矿都采用汽车运输。近年来，俄罗斯的露天矿采用汽车运输的也不断增加。我国，五十年代中期，南芬、白银厂、张店、铜官山、青山怀等冶金露天矿开始使用汽车运输，汽车一般为10~25t载重。随着汽车制造业的发展，除在冶金系统外，在煤炭、建材、化工等系统的露天矿中也广泛采用汽车运输，较早的有大峰露天煤矿。80年代兴建的露天矿如：安太堡露天矿，伊敏河露天矿，霍林河露天矿，准格尔黑岱沟露天矿，平庄元宝山露天煤矿等都采用汽车运输或与汽车联合的联合运输工艺。即将开发的准格尔哈尔乌素露天煤矿，胜利露天煤矿，内蒙锡盟的白音华矿区等。单斗挖掘机汽车开采工艺的发展趋势是向采运设备大型化、系列化发展，应用范围越来越广。视频演示

第3页：机械铲汽车工艺实景

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第4页：机械铲汽车工艺示意图

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第5页：汽车工艺的优点

• 单斗挖掘机汽车工艺的特点及适用条件1、优点：
• 对矿床赋存条件适应性强；
• 对岩性适应性强；
• 汽车运输，具有爬坡能力强（80%），转变半径小（30~40m），机动灵活，建设速度快等优点；
• 剥采作业较灵活，可实现横采、陡帮开采（组合台阶）、宽采宽（基坑开拓）等，矿山开拓简单。缺点：
• 汽车作业受气候（严寒、雨）影响较大；
• 汽车运输合理运距短（3~5km），一般应在3km以内；
• 汽车运输成本高（吨公里费用高）；
• 消耗大量燃油及轮胎。石油珍贵。
• 污染环境（道路飞尘太大、尾气量大）

第6页：适用条件①地形和矿体产状

• 适用条件
• 地形和矿体产状复杂，矿场长度受限的露天矿；
• 经济合理运距不大于3~5km；
• 剥采总量大，要求建设快的露天矿。露天矿深部开拓运输。
• 工艺系统设备选型
• 选型原则
• 设备大型化、系列化与规模适应（但也不能无限增大，如：200～320t的汽车，根据规模选取30m3左右斗容的铲）；
• 先选择挖掘机，再根据挖掘机类型选择汽车类型，再选推土机类型；
• 选择汽车类型与数量时，在满足技术要求的基础上，经过经济分析比较，选择生产成本最低的；
• 不同类型汽车合理运距不同，选型时应考虑运距影响

第7页：以技术上分析以矿岩块度对

• 车铲容积比（V/E）的选择车铲比（数量之比）
• 以技术上分析以矿岩块度对车铲容积的要求：则以车体承载能力考虑：V：E>2:1 V>2E，且V=nE，取整数n=3~5。
• 以经济上分析：可采用经验数值法（调研相同类型矿山）、数学分析法（计算）、计算机模拟法求出最优比。9—1概述为寻找最优车铲匹配类型，研究首先根据类似露天矿生产情况初选电铲和卡车的适用范围;然后依据卡车的额定载重选择有代表性的车型，优化匹配电铲;最后对各种车型下的优化车铲匹配组合进行比较，实现寻优目的

第8页：作业技术和采掘方法

• 作业技术和采掘方法
• 作业技术
• 保持平整台阶；
• 斜坡上挖掘和行走；
• 电铲大调动；
• 大块及冻帽处理

第9页：作业技术和采掘方法

• 作业技术和采掘方法
• 采掘方法根据电铲相对于工作面的站立位置、卡车的装车位置以及卡车到电铲和离开电铲时的行走路线等特征加以区分，通常采用下述四种采掘方法。
• 双侧折返入换装车法；
• 单侧折返入换装车法；
• 行车道旁装车；
• 修正行车道旁装车

第10页：双侧折返入换装车法采用

①双侧折返入换装车法采用这种方法时，电铲履带正对着爆堆站立，电铲直对爆堆后壁进行挖掘，卡车折返进入电铲的两边装载。由于卡车就位准备装车和电铲向另一侧卡车装载同时进行，可尽量减少电铲等装时间，最大限度地发挥电铲的效率。双侧折返装车需要在电铲两侧为卡车提供进路，故须在电铲后部架设电缆桥，电缆桥离开电铲应超过45～60m，使卡车进入或离开时不至于急转弯

第11页：双侧折返入换装车法采用

①双侧折返入换装车法采用这种方法时，电铲履带正对着爆堆站立，电铲直对爆堆后壁进行挖掘，卡车折返进入电铲的两边装载。由于卡车就位准备装车和电铲向另一侧卡车装载同时进行，可尽量减少电铲等装时间，最大限度地发挥电铲的效率

第12页：机械铲汽车工艺示意图

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第13页：机械铲汽车工艺示意图

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第14页：机械铲汽车工艺示意图

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第15页：双侧折返入换的作业方式

双侧折返时按电铲采掘方向与工作面间关系分为端工作面、斜工作面及坡面工作面。端工作面多用于大型电铲及宽爆堆作业条件；斜工作面可通过调节斜面角增加电铲作业面宽度而实现双侧装载，故宜用于窄采宽双侧折返作业条件；另一方面，斜工作面因降低了切片厚度和增大走行量而使铲效有所下降。坡面工作面则适用于场地是作业条件

第16页：双侧折返装载时爆堆的采掘

双侧折返装载时爆堆的采掘顺序依具体情况而异，一般应考虑减少电铲走行量并有利于实现双侧装载，在矿石中挖掘时上映考虑选采和品位中和要求

第17页：机械铲汽车工艺示意图

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第18页：单侧折返入换装车法单侧折

• 双侧折返的优点：电铲的等车时间减到最低限度，电铲总的装载回转角度小，对囊状矿体可以进行选择性开采，推土机作业不影响电铲装载等。缺点：卡车司机须有较高的技术，以保证卡车就位；电铲不宜在矮工作面上作业；工作面须设置电缆桥。
• 单侧折返入换装车法单侧折返入换装车应用于卡车入换进路或采掘面积受限的情况。优点：适于面积窄小的采掘区、卡车就位容易、不需电缆桥；缺点：电铲因卡车入换和装车角度大而生产率低

第19页：行车道旁装车法主要适用于

③行车道旁装车法主要适用于电铲与铁道列车或牵引拖车配合作业条件。采用行车道旁装车时，电铲的履带方向平行于台阶工作面，爆堆坡脚和电铲外侧履带的内边缘在一条线上，列车、拖车或卡车到达装车位置不用倒车，装完车直接驶离电铲，再次平行于工作面行驶。由于只需最小入换面积，列车、牵引拖车采用这种方式是最理想的。电铲采完一个采掘带后，一般让电铲在爆堆长度上空程返回，再开始新的挖掘

第20页：行车道旁装车法主要适用于

③行车道旁装车法主要适用于电铲与铁道列车或牵引拖车配合作业条件。行车道旁装车方法的主要缺点是电铲回转角度大，使电铲效率降低

第21页：修正行车道旁装车法后卸式

④修正行车道旁装车法后卸式卡车与电铲配合作业时，装车方法可变为修正行车道旁装车法。本法仅需较小的卡车入换时间，但使电铲的装车回转角显著减小

第22页：修正行车道旁装车法后卸式

④修正行车道旁装车法后卸式卡车与电铲配合作业时，装车方法可变为修正行车道旁装车法。本法仅需较小的卡车入换时间，但使电铲的装车回转角显著减小

第23页：机械铲汽车工艺示意图

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第24页：台阶高度

• ：h（h，）、A（b）、lg（lc）、B
• 台阶高度h（h，）确定方法及考虑因素同单斗挖掘机铁道工艺。采掘设备类型规格矿岩埋藏条件、岩性穿孔爆破开采强度
• 采掘带宽度A（或b）铁路：

第25页：穿孔爆破参数

• A（b）值不受挖掘机与线路位置的限制，故可采用较大的采掘带宽度，如A=20～40m（40~60m），具体确定时主要应考虑以下因素。
• 穿孔爆破参数。（行距、排数、边眼距等）；
• 挖掘机采掘方法影响（横采垂直工作线、之字型走行开采等）；
• 工作帮工作平盘宽度限制及工作帮坡角的要求；
• 开采经济效益。9—2开采参数
• 采区长度lc可采用较短的采区长度值，可取为150～200m，以加快推进度！

第26页：工作平盘宽度B的计算

四、工作平盘宽度BB=b+C+D+E+F（m）C=3~4m安全距离（爆堆边缘至工作面道路边缘间的安全距离）D：与车型及单双车道有关，计算方法见前面E=2.5~4mF=h（ctgγ-ctgα）：

第27页：采掘与运输设备类型的匹配

• 采掘与运输设备类型的匹配
• 要求挖掘机与汽车在规格上满足作业要求，挖掘机卸载高度HX能满足汽车高度的要求。
• 挖掘机与汽车斗容匹配：（见概述一节）
• 技术上满足：
• 经济上面：采用经验数值法，数学分析法，计算机模拟法确定合理比值；
• 根据汽车类型大小选择推土机的马力

第28页：采掘与运输及排卸环节的匹

• 挖掘机与汽车生产能力匹配一般应使采掘环节总生产能力Qw等于运输环节总生产能力Qy。但是为了充分发挥挖掘机效率，实际可使运输环节总生产能力略有富余，使Qy=KQwK——能力富余系数（>1）
• 挖掘机与汽车数量的匹配用车铲比来表示(YZ）
• 车铲比YZ大小对工艺系统的影响分析若YZ值大，则说明汽车多，挖掘机少。挖掘机的效率能最充分的发挥，欠车时间tj短；但是汽车在挖掘机工作面前或卸载点处等待时间td及tdx长，单台汽车的效率不能得到充分发挥。即(台/台)

第29页：合理车铲比的确定有以下几

• 若YZ值小，则说明汽车少，挖掘机多。必然会造成挖掘机欠车时间tj长，其效率不能得到充分发挥，汽车在挖掘机工作面前等装时间td及卸载点处等卸，即时间tdx短，汽车单台效率能得到充分发挥。9—3采掘与运输及排卸环节的匹配
• 合理车铲比的确定有以下几种确定方法：
• 把汽车看作顾客，挖掘机、重车运行线路系统、卸载点、空车运行线路系统看作四级服务台（挖掘机为一级，重车运行线路系统为二级，卸载点为三级，空车运行线路系统为四级）。因此，单斗挖掘机汽车开采工艺系统是一个多级，有限顾客的循环服务系统

第30页：单斗挖掘机服务台

• 设有汽车M台，挖掘机N1台（NW台），重车运输道路有N2条，卸载点有N3个，空车运行道路有N4条。
• 单斗挖掘机服务台，汽车顾客单级服务系统：（车/分）式中挖掘机工作面到达的空车密度λ（每分钟到达空车数）（车/分）服务强度式中（分）

第31页：的空车流作

的空车流作为简单流，到达时间间隔t呈负指数分布：挖掘机装车时间（服务时间）tz+tr，服从标准差a-b，某种概率分布。（如正态分布）汽车在工作面的等装时间td为：（推导过程参考排队论）（分/车）（台/台）则：分析上式：在露天矿各种条件（采运设备类型、运距、技术操作水平等）一定条件下，挖掘机服务强度μ值，标准差α值基本保持不变，影响车铲比YZ的主要因素就是车流密度λ值。合理确定λ值是合理确定YZ的关键

第32页：重车运行道路服务台

• 合理确定车流密度λ值可以从下几个方面考虑：a、使采掘、运输总费用最小（在能完成生产任务的条件下）；b、使挖掘机、汽车的效率都能得到充分发挥，即挖掘机的欠车时间，汽车的等装时间都短，铲车综合效率高。
• 重车运行道路服务台，汽车顾客单级服务系统；将重车运行道路的限制区段看作一服务台，同样用排队论理论，可求出合理的重车道路系数N2与汽车数M的比值关系。
• 卸载点服务台，汽车顾客单级服务系统（同上）——得合理N3：M比值；
• 空车运行道路服务台，汽车顾客服务系统（同上）——得合理N4：M比值；综上①②③
• 即可确定出合理的车铲比YZ（或M），空、重车道路数N
• N4及卸载点个数N3

第33页：利用计算机模拟分析法确定

• 利用计算机模拟分析法确定合理车铲比YZ，卸载点个数N3及空、重车道路数N
• N4。主要方法是建立单斗挖掘机——汽车开采工艺系统计算机模拟模型，并作多方案（不同车数M，卸载点数N3，空、重车道路条数N
• N4）模拟。对各种方案模拟结果进行分析，从中选出最优方案（M、N2、N
• N4）。方案选优原则
• 铲车综合效率最高，综合等待率最低；
• 采、运、排综合费用最低；
• 分析计算法
• 可对露天矿具体情况进行统计分析，并参考相似露天矿数值，合理确定车铲比YZ：

第34页：设一台挖掘机的单位时间

设一台挖掘机的单位时间的运营费为Fz，一台汽车的单位时间运营费用为Fy，则当车铲比为Yz时，车铲配合的工艺系统的小时运营费为：9—3采掘与运输及排卸环节的匹配令则按上述车铲配合，单位时间完成的采运量用汽车数表示，就是λ0这样，完成每车运量的费用为：

第35页：应保证f值最小

应保证f值最小。将上式对求导，得

第36页：采掘与运输环节匹配示意图

由于则从。则9—3采掘与运输及排卸环节的匹配可解出f值最小合理车流密度：将上式代入，得合理车铲比

第37页：μ加大

• 合理车铲比与参数β，μ，T有关，当μ作负指数分布式，其曲线如下所示。从曲线可以看出，在一定条件下
• 当μ加大，即挖掘机加大，入换条件方便时，Y*z应大一些；
• 当T加大，即主要运距加大时，Y*z也应大一些；
• 当β加大，即汽车单位费用相对于挖掘机单位费用加大时，例如采用较大型汽车时，Y*z有所减小

第38页：线性或非线性规划法

• ——汽车开采工艺系统中，汽车车流方向也须进行规划，规划方法同铁道开采工艺（用线性规划法）。这是发自采掘工作面重车的调配优化方案；而自卸载点返回的空车应配给哪个采掘工作面，即空车调配。这个问题可用以下两种方法来解决：
• 线性或非线性规划法
• 其优化的目标是：
• 使露天矿总产量最高；
• 使露天矿每个采掘工作面完成的采掘量与计划量比例接近；
• 在满足各工作面计划产量前提下，使全矿产量最高

第39页：汽车分配算例条件

已知：某露天矿出动（实动）挖掘机N台，汽车M台，各工作面物料运输方向已知（货流量分配）；各工作面装车强度为μi，（i=1，2···n），（tz+tr）的标准差是σi；各工作面的汽车的运输循环时间（不包括tz+tr）为Ti；各工作面产量计划比例数为Pi，其中，且0<Pi≤1。各工作面实际产量比例与计划产量比例的允许误差为ai。9—4采掘工作面汽车分配试确定各工作面应配给的汽车数。由车铲比公式：由上式可得出（一元二次方程）λi=f（YZi）式（车/分）

第40页：优化的数学模型如下

• 般为了防止工作面前汽车队长无限增长，应满足μ≥λi，即挖掘机服务强度大于等于挖掘机工作面到达的车流密度λi，（车/分），则单位时间（分钟）内挖掘机所完成的装车数（产量）为：Qi=λi(车)=f（YZi）（车/分）
• 优化的数学模型如下：
• 目标为总产量最高时：

第41页：目标为采掘工作面实际完成

2、目标为采掘工作面实际完成的产量与计划产量比例接近时：

第42页：各采掘工作面产量比例的前

3、在各采掘工作面产量比例的前提下，使全矿产量最分配

第43页：解题方法与步骤①输入各工

• 解题方法与步骤
• 输入各工作面参数μi，Ti，Pi，Ki，σi及参数N，M；（i=1，2，……N）
• 使YZi=1（i=1，2，…N）即各配1台汽车；
• 计算各工作面完成产量（车数）Qi=λi=f（YZi）；
• 计算各工作面实际完成产量比例与计划产量比例之差Qi：
• 求完成产量最差（即Qi最小数）的电铲号I：（采掘工作面电铲号）
• 向I号采掘工作面增加一台汽车，即YZi=YZi+1，（台）

第44页：计算机模拟法

• 结束；若未分配完
• 检查M台汽车是否分配完。即；则转步③继续。
• 计算机模拟法（分析）
• 建立单斗电铲，汽车开采工艺车流模拟模型；
• 确定汽车调配原则和方法（具体配车要求）；
• 按要求对多种汽车分配方案进行模拟，得出模拟结果；
• 各方案结果分析，从中选优。（优化原则与目标有关）

第45页：参数如下

三、模型工作法举例例：有4个采掘工作面（N=1），21台汽车（M=21），参数如下：9—4采掘工作面汽车分配4321工作面号30241812Ti（min）车运输循环时间12121517μi（车/h）生产服务强度12121517σi（车/h）标准差0.250.250.250.25Pi产量比例系数z试向采掘工作面分配汽车，使各工作面实际产量与计划产量比例最接近（模型2）解题步骤如下：第一步：由公式Qi=λi=f（YZi）求出不同YZi值时的工作面产量Qi，（台）

第46页：汽车分配计算表

87654321工作Yzi面号14.213.713.212.511.09.26.73.6112.311.811.210.49.07.35.22.829.89.48.88.17.25.84.12.139.59.18.47.86.55.23.71.849—4采掘工作面汽车分配第一次计算，各工作面配一台汽车4321工作面号i1111YZi1.82.12.83.6λi（Qi）0.1750.2040.2720.349λi/Σ λi-0.075-0.0460.0220.099ai

第47页：汽车分配结果表

4321工作面号i2111YZi3.72.12.83.6λi（Qi）0.3030.1730.2290.295λi/Σ λi-0.053-0.077-0.0210.045aiMin{ai}，I=3，已配车数ΣYZi=1+1+1+2<21，可向3号工作面增加一汽车，第三次计算：向3号工作面增一台汽车；……（略）Min{ai}，I=4，已配车数ΣYZi=4<21，可向4号工作面增加一汽车，第二次计算：向4号工作面增一台汽车

第48页：汽车分配结果表（续）

4321工作面号i2111YZi3.72.12.83.6λi（Qi）0.3030.1730.2290.295λi/Σ λi-0.053-0.077-0.0210.045ai9—4采掘工作面汽车分配Min{ai}，I=3，已配车数ΣYZi=3+4+6+8=21，完全分配完毕，故为最后方案。第十七次计算

第49页：各环节生产能力综合均衡

：研究露天开采工艺系统完成预计生产能力的可能性，揭露工艺系统中的薄弱环节，以便采取有效措施加以解决。下面试举例说明：设某磷矿有YQ-150A型钻孔机5台，金-80型潜孔钻机5台；WK-4型挖掘机5台，W-1002型挖掘机8台；贝拉斯-540A型汽车40台，TD50A-D型汽车30台。需完成的采掘量有：矿石150万t，剥岩600万t。试均衡各环节综合生产能力。矿区地形起伏，标高在2000m以上。有上下两个矿层，厚度分别为7.9和4.0m。矿层倾角4~7°，矿石硬度f=8~10，夹石硬度f=5~8。这种埋藏条件对采矿很不利，因选采造成低台阶三角体，采掘能力很低。按矿石工程要求：正常台阶采掘量105万t/a3m以下台阶采掘量45万t/a正常台阶剥离量460万t/a3m以下台阶剥离量140万t/a

第50页：各环节生产能力均衡表

各环节生产能力均衡右表所示。从计算结果上看，能力最充分的是贝拉斯-540汽车，其后依次是WK-4，TD-50A-D，W-1002，YQ-150A，金-80钻机能力不足23.7%，需增加两台，增加后其能力富余5.9%。表中各种设备的台年生产能力是按矿岩种类、孔网布置、运距等确定的，例如汽车能力的查定如表9-2所示

第51页：说明所选择的运输设备规格

说明所选择的运输设备规格小，斗容小，应适当增大斗容，减少数量，以改善车铲比，并验算采运设备间的匹配关系

第52页：定铲配车

• 在调度的目的、内容、原则等方面与铁道运输露天矿生产调度相同。而汽车采掘工作面或卸载点的调度与铁道列车调度有所区别。调度配车的基本方法有两种：定铲配车、随机配车
• 定铲配车
• 概念：定铲配车（固定配车）——指某些汽车长期或在一定时间内（每班）固定地配给某个采掘工作面。在工作时间内不得随意改变，也就是每个采掘工作面配备固定的车队。
• 特点：优点：
• 汽车配备简便；
• 汽车司机对所运行的道路熟悉，心中有数；
• 便于对汽车的管理和控制；
• 汽车无需安装专门的调度通讯设施

第53页：适用条件

• 缺点：
• 由于采掘机作业以及汽车作业的不均衡或故障的发生，容易产生铲车互等现象，使铲车效率受影响。
• 对每班或每天各工作面实际完成的产量情况难于控制和调度。
• 适用条件：随机调度手段不完善的露天矿及中型露天矿。
• 随机配车：
• 概念随机配车——是指汽车空车返回时，配给哪个采掘工作面是不固定的，由调度员或自动调度系统根据某个采掘工作面的产量完成情况、当前状态，重要程度等，在调度原则的指导下，全面考虑，决定汽车应去采掘的工作面

第54页：适用条件

• 优点：
• 可最大限度地减少铲车的互等时间，可能性充分发挥车铲效率。
• 调度员可对每个采掘工作面的完成产量情况随时了解、随时调整。缺点：
• 调度工作复杂，需安装一套调度设施；
• 易造成汽车司机对道路不熟悉，无目的性；
• 适用条件：大型汽车运输露天矿
• 汽车调度的原则或方案的确定：
• 根据汽车调度的货流量分配方案以及车流规划方案，对汽车进行调度——重车调度
• 用计算机对生产现状进行模拟，得出优化的调配方案，调度员以此调配汽车——空车调度

第55页：计算机控制卡车调度系统发展

展，计算机控制卡车调度系统在世界范围内得到了广泛的应用，已经成为提高露天矿经济效益、提高现代化管理水平的一个重要的技术发展方向。而露天矿卡车调度理论与方法是实现露天矿计算机控制卡车调度系统的依据和保证。在国外，自20世纪70年代初期就开始研究露天矿卡车运输的自动调度。1971年，美国学者C.B.Manla和R.V.Ramani发表了《露天矿卡车运输模拟》。国内的研究工作始于20世纪80年代初期。1984年，张幼蒂教授以露天矿卡车运输模拟》论文中的模型为基础，对露天矿卡车调度问题进行了模拟研究。近年来，随着研究的深入，露天矿卡车调度理论日趋丰富和完善

第56页：/GIS的露天矿卡车调度

/GIS的露天矿卡车调度系统可以借助安装在卡车、电铲等设备上的终端设备收集各种数据，通过无线通信系统将这些数据实时地传送到调度中心，由计算机进行快速决策运算，并将调度命令发送给各装运设备，从而实现动态的优化调度

第57页：露天矿卡车调度理论的组成

• 露天矿卡车调度理论的组成通过对卡车调度理论研究成果的分析可以发现，露天矿卡车调度理论主要由3个部分组成，即最佳运行路线的确定、车流规划、实时调度。
• 最佳路线的确定：最佳路线的确定是为适应矿山配置形态变化而进行的，它解算出矿山道路网中所有两点间的最短路线。最佳路线多根据图论、运筹学中最短路径的算法进行求解，常用的算法有Dijkstra, Floyd、矩阵算法、动态规划算法等。
• 车流规划：车流规划就是通过数学规划，在满足运输量、剥采比、车流连续性、产品质量搭配等约束条件下，对发往各装卸点的车流进行优化分配，其结果是对运输系统中卡车进行实时调度的基础。
• 实时调度：实时调度是在车流规划的基础上，应用适当的实时调度准则，根据当前系统的运行情况，对卡车进行实时调度，给出每台卡车优化的运行方向

第58页：生产调度示意图

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第59页：卡车最优运行路线的网络求

2、卡车最优运行路线的网络求解矿山的实际运输网络图具有以下特点:图中无自环，并行边很少，悬挂边多。实际上，矿山的运输系统图是一种‘树”形简单图。设矿山运输系统网络G=(N，E，W)，其中，N，E分别为图G的节点和边的集合，W为图G的权。设图G的节点个数为n，即，对于任意节点j和k，且（k，j=2，3，…，n），则最短路方程：式中：dk——节点1至节点k的最短路距离；wjk——节点j到k的路径值。求解最优路径时，当给出卡车运行的出发点和目的点的节点号(即s和t)，按照Dijkstra算法，只要反复迭代公式，即式中：d(k)sj, j=1,2, …n是原弧长度。当k=t时，即可求出s至t的最短路

第60页：车流规划的多目标优化传统

3、车流规划的多目标优化传统的车流规划模型采用线性规划算法，在计算时运用单纯形法，在要求解决单目标的系统情况下，具有灵活简便的优点。但在要求解决有多种目标要求的条件下，仅将这些目标作为约束条件则难以反映多种目标要求，甚至会出现无解的情况。为适应露天矿生产要求在矛盾的目标决策环境中对产量、品位、产量均衡等多目标进行权衡的特点，有些学者提出了车流规划的多目标优化。多目标优化的第一优先级目标为系统出动卡车数最少;第二优先级目标为班赢利最大。主要的约束条件有车流连续性、电铲采装能力、卸载点卸载能力、剥采比、矿石质量控制等约束条件

第61页：实时调度准则

4、调度准则实时调度准则作为实时调度算法的依据，是卡车调度理论的核心。国内外根据不同的具体情况，提出了多种实时调度准则

第62页：：不同的实时调度准则有

：不同的实时调度准则有其各自的适用范围，在不同的矿山条件下，准则的调度效果差异较大。为充分发挥各实时调度准则的优势，达到优化的调度效果，有学者提出综合优化调度准则进行优化调度。综合调度准则，即根据运输系统条件的变化，确定具体准则的选用，从而使系统始终处在最优准则的调度之下。综合调度准则的运用要优于单一准则的运用，发挥了各准则的优势，可以使系统在不同的条件下均能取得最优调度效果

第63页：基于GPS/GIS的露天

5、基于GPS/GIS的露天矿卡车调度方法在采用电铲一卡车工艺的露天开采过程中，卡车、电铲等设备的位置、状态等信息是卡车调度的主要依据。由于卡车调度是一个动态优化过程，在人工调度的情况下，调度人员难以动态地掌握露天矿坑内所有车铲的位置和状态信息，不可能给出优化的调度命令。基于GPS/GlS的露天矿卡车调度系统可以借助安装在卡车、电铲等设备上的终端设备收集各种数据，通过无线通信系统将这些数据实时地传送到调度中心，由计算机进行快速决策运算，并将调度命令发送给各装运设备，从而实现动态的优化调度

第64页：卡车调度系统硬件组成

5.1卡车调度系统的硬件组成露天矿卡车调度系统的硬件由调度中心、车(铲)载终端、通讯系统组成。5.1.1调度中心调度中心可实现设备信息的收集、设备运行实时跟踪显示、优化调度指令的产生和发送、采矿信息的录入与计划制作、查询统计和报表制作、设备运行回放功能。调度中心是整个系统的核心，存有道路网、生产计划、设备配置、状态分析、图形显示、优化调度等数据库。调度中心的硬件设备主要是服务器和工作站，为各类软件的运行提供硬件环境；对采用差分定位的系统来讲，还需建立由GPS天线和工控机组成的差分基站。为实现与通讯系统的配合，调度中心的硬件设备必须有相应的通讯接口

第65页：车载终端

5.1.2车(铲)载终端车(铲)载终端设备安装在电铲、卡车等设备上。车(铲)载终端由GPS接受单元、通信控制单元、数据采集单元、键盘及显示单元、电源和中心处理单元组成。车(铲)载终端软件由GPS定位解算模块、数据处理模块、接口控制模块组成。车(铲)载终端的主要功能:一是采集设备的位置、状态等信息并发送给调度中心;二是接受调度中心发送的指令。车(铲)载终端接收GPS信息并解算自己的坐标位置，当车载终端收到调度中心对其轮询指令后，将自己的车(铲)号、位置、状态等信息发送调度中心，当设备需要向调度中心报告情况时(如设备故障等)，终端向调度中心发送这些信息，并报告自己的位置、状态等。5.1.3通讯系统通讯系统由通讯基站、中继站和车(铲)带的移动无线接收机组成。通讯基站、中继站的设计应考虑信号的覆盖范围、容量及成本等因素。该系统的主要作用是负责将分布于现场各设备上的车(铲)载终端与调度中心联接起来，实现数据的采集与传输

第66页：卡车调度系统软件组成

5.2卡车调度系统的软件组成根据露天矿卡车调度系统的功能要求，软件系统的基本任务是:准确及时地采集卡车、电铲状态数据并及时传送到调度中心，根据一定的调度准则解算出调度方案，并将调度指令及时回传给相关车(铲)载终端。据此，调度中心的软件系统由信息采集与指令发送、车铲状态分析、动态图显示、优化调度等子系统组成

第67页：信息采集子系统

5.2.1信息采集与指令发送子系统调度中心信息采集方式可以分为2种:一类是由调度中心主动发送轮询指令来采集，一类是由车铲终端主动竞争向调度中心发送。调度中心轮询指令是定时发送的，而调度、辅助调度、人工调度和应答指令是随机发送的。5.2.2车铲状态分析子系统车铲的位置和状态是优化调度的前提和基础，为了尽量减少司机的操作，提高系统的友好性，应尽量依靠系统自动进行卡车电铲运行状态的识别和转换。如根据卡车位置与道路网的关系，结合停开车信息，进行卡车状态的识别和转换

第68页：动态图显示子系统

5.2.3动态图显示子系统为了准确实时地显示车铲的分布，应在露天矿电子地图上清晰地标绘台阶、道路网、装载点、卸载点、加油站等需要参考的地物标志。本系统能够同时显示所有车铲设备的位置和状态，同时能快速调用已存储的车辆运行数据

第69页：优化调度子系统

5.2.4优化调度子系统优化调度子系统是露天矿卡车调度系统的核心，该系统根据一定的调度准则而建立。优化调度子系统的优劣关系到设备效率的发挥及整个系统的经济效益