题 目 露天矿生产的车辆安排问题
参赛队员：苏立娟 徐雯雯 杨玉萍 马建飞
摘 要：
针对露天矿的车辆安排问题，建立了针对铲点选取、铲车分配、卡车数量及卡车在各路线上的运输次数数学模型，然后利用lingo09软件求解，得出满足相关要求的结论。
将矿场中的铲点卸点抽象为具体的点，根据各点间的位置及相互间的距离，确定铲车及卡车的分布，并从经济和资源角度合理调配，确定出最佳方案，使露天矿的经济效益最佳。在题中充分考虑大型设备利用率、矿石品位、总运量及最大产量等条件，安排一个班次内的生产计划，包括以下内容：电铲数量，电铲位置，卡车数量，卡车路线，并在不等待条件下满足产量和品位要求。题目分别要求在总运量最小和最大产量的两条原则下安排最优的计划。
具体程序及数据分析见附录及图一
关键词：采矿 铁含量 铲点 卸点 卡车 总运量 产量
摘要
一． 问题重述………………………………………………3
二． 问题分析……………………………………………..6
2.1问题一的分析…………………………………..6
2.2问题二的分析……………………………………7
三． 问题假设…………………………………………….8
四．符号说明………………………………………………8
五．模型建立与求解………………………………………9
5.1问题一的模型建立与求解……………………….9
5．2问题二的模型建立与求解…………………….13
参考文献……………………………………………………17
附录一………………………………………………………18
附录二………………………………………………………20
一．问题重述
钢铁工业是国家工业的基础之一，铁矿是钢铁工业的主要原料基地。许多现代化铁矿是露天开采的，它的生产主要是由电动铲车（以下简称电铲）装车、电动轮自卸卡车（以下简称卡车）运输来完成。提高这些大型设备的利用率是增加露天矿经济效益的首要任务。
1 露天矿的车辆调度安排
摘要
本文针对露天矿的车辆安排，为了提高设备利用率以增加经济效益，在卡车不等待的前提满足产量和品位的要求，根据两条原则制定了一个班次的实际生产计划。
模型Ⅰ：针对原则一，建立道路能力、电铲能力、卸点能力、铲位储量、产量任务、铁含量、电铲数量、车辆数量、整数等约束条件，根据原则一建立目标函数的整数规划模型。目标函数（最小吨公里）：min=51101*154*ijijijdnum。将模型用Lingo软件编程求解，综合分析给出生产计划：出动7辆铲车，13辆卡车，总运量为85628.2吨公里，具体的派车方案（见表二）。
模型Ⅱ：针对原则二，在约束条件与原则一相同的条件下，建立多目标非线性整数规划模型，利用主要目标法将多目标问题转化为单目标优化问题，根据主要目标列出最小费用函数求解，并将所求解转化为约束条件，然后逐步约束求解，将非线性规划问题转化为线性问题。建立主要目标函数：总产量最大51101154*maxijijnum；次要目标函数：岩石产量优先10143154*maxjjjnumnum；
最后的目标函数：总运量最小min 51101*154*ijijijdnum。用Lingo软件编程求解，综合分析给出生产计划：出动7辆铲车，20辆卡车，最大的产量101640.0吨， 岩石产量为49280.00吨， 矿石产量为52360.00 吨；总运输量为142385.3吨公里， 具体的派车方案（见表四）。
问题的进一步优化，从实际生产可行的角度，结合原则一与原则二，在模型中引入各铲位（卸点）的工作饱和因子P，对以上最优方案进行了综合调整，通过图像分析，对P取不同值进行了灵敏度分析，近而选取最优P值下给出实际生产的车辆安排方案（见表六、表七）。
建立快速算法模型，在尽量不影响模型结果的前提下，分析原则一与原则二的简化方法，分别得到满足原则一与原则二的快速算法。
露天矿生产的车辆安排
于浚泊;肖川;楚玉强;韩铁民
【期刊名称】《工程数学学报》
【年(卷),期】2003(020)007
【摘 要】如何利用最小的资源消耗取得理想的产量要求，是本文讨论的重点问题。文章采用两种方法——贪心法和线性规划建立模型，针对两个目标进行安排。第1阶段：采用贪心法按距离、产量、品位等要求依次取得最优、次优……等若干较优的铲位，获得一些铲位的组合方案。第2阶段：对这些组合进行线性规划：以车次为变量，根据不同目标建立目标函数，根据产量等条件限制建立约束方程，然后求整数解，在这些解中取最优者。第3阶段：根据每条路线上的车次数再次利用贪心法进行具体的车辆安排。
【总页数】7页(P69-75)
【作 者】于浚泊;肖川;楚玉强;韩铁民
【作者单位】东北大学，沈阳110004
【正文语种】中 文
【中图分类】O221.1
【相关文献】
1.基于露天矿生产的车辆安排的线性规划模型2.露天矿生产的车辆安排模型3.陕西省某露天矿生产的车辆安排问题研究4.露天矿生产的车辆安排问题5.数学实验方法解决露天矿生产中的车辆安排问题 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
1 露天矿车辆生产的安排
刘 月 梁伟韬 黄 捷
摘要
我们小组在讨论后认为以第一个原则建立的数学模型基本上可以看作是一个线性优化模型。这个模型以产量要求，品位限制及不等待原则为限制条件，在此基础上求出最小的总运量及同时需出动的最少卡车数。
我们以最小总运量为目标函数，列出的限制条件作为约束条件编写Matlab程序。大致的做法是:
按题意，建立以铲位组合为变量的函数设为函数1，计算在给定铲位组合下的最小运量。然后以随机抽取铲位组合的方法，利用函数1，比较铲位组合改变前后运量大小来确定最小运量所对应的铲位组合。
求得最小运量对应的铲位组合以后，确定每条线路的运送吨数，在八小时满负荷工作的前提下,确定所需的最小车数，所余零头由若干辆车完成，所有车数合起来为所确定的最小车数，顺便给出车辆安排表。保证运量最小的铲位号是1 2 8 3 9 4 10（铲位不按顺序的原因是我们在选铲位组合时是采用随机算法），最小运量是85217（单位：吨公里），至少需要15辆卡车。
对于原则二的要求，同原则一类似，只是目标函数做了改动，并增加了一些限制条件。在产量要求最大情况下的铲位是1 2 7 3 4 8 10，最大产量是87355吨，其中岩石产量为49280吨。
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一． 问题重述
露天矿里有若干个铲位，每个铲位的石料已预先分为矿石和岩石。卸点有卸矿石的矿石漏，两个倒转场和卸岩石的岩石漏，岩场等，每个卸点都有各自的产量要求。要求尽量把矿石按矿石卸点需要的铁含量（假设要求都为29.5%±1%）搭配起来送到卸点。每个铲位至多能安置一台电铲，电铲的平均装车时间为5分钟。卡车在卸点的平均卸车时间为3分钟。电铲和卸点都不能同时为两辆及两辆以上的卡车服务，而原则上在安排时不应发生卡车等待的情况。卡车每次都是满载运输。假设每个铲位到每个卸点的道路不会出现堵车现象，且每段道路的里程都是已知的。
现要求安排一个班次的生产计划，包含以下内容：出动几台电铲，分别在哪些铲位上；出动几辆卡车，分别在哪些线路上各运输几次。在此基础上依照以下两原则之一：
