Розглянуто специфічні задачі внутрішахтного транспорту. Запропоновано використовувати метод
Флойду-Уоршелла для моделювання допоміжних вантажопотоків з урахуванням характеристики мар-
шруту. Наведені результати застосування цього методу для своєчасної доставки матеріальних потоків
вугільних шахт у підготовчі вибої.
Рассмотрены специфические задачи внутришахтного транспорта. Предложено использовать метод
Флойда – Уоршелла для моделирования вспомогательных грузопотоков с учетом характеристики трас-
сы. Приведены результаты применения используемого метода для оперативной доставки материаль-
ных потоков угольных шахт в подготовительные забои

Adan, Roger A.

Hebebrand, Johannes

Herpertz-Dahlmann, Beate

Hinney, Anke

Remschmidt, Helmut

Sandkuijl, L. A.

Sinke, R. J.

van Elburg, Annemarie A.

van Engeland, H.

van Goozen, S. H.

Vink, T.

Economic Bulletin of the National Mining University

Russian

RWTH Publications

Association between an agouti-related protein gene polymorphism and anorexia nervosa

Козина, И. В.

eLibrary National Mining University

УДК 004.942:622.611:658.272  И.В. Козина (Украина, Днепропетровск, Государственное ВУЗ "Национальный горный университет")  МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОСТАВКИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ  ГРУЗОПОТОКОВ ВНУТРИШАХТНОГО ТРАНСПОРТА  С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАССЫ  Введение Одним из основных составляющих технологического процесса добычи полезных ископаемых угольных шахт Украины является  внутришахтный транспорт. От его четкой организации зависит беспе-ребойная работа очистных и подготовительных забоев, предприятия в целом. Он представляет собой сложную систему взаимоувязанных транспортных звеньев, расположенных как внутри предприятия, так и вне его [1]. Организация работы внутришахтного транспорта является одним из вопросов транспортной логи-стики горного предприятия и направлена к решению следующих задач: – совместное планирование транспортных и производственных процессов; – выбор вида транспортного средства; – выбор типа транспортного средства; – совместное планирование транспортных процессов на различных вида транспорта (в случае смешанных перевозок); – определение рациональных маршрутов доставки с целью устранения нерациональных и реорга-низации производственного процесса и др. Транспортирование материалов и оборудования – одни из наиболее сложных и трудоемких процес-сов в подземных условиях.   Анализ исследований и публикаций При доставке вспомогательных материалов и оборудования для типичного маршрута или схемы транспортирования, расход энергии локомотива определяют по формуле [2]:  ( )( )мррсТхсТ6102780 llFF.E -+×= - ,     где 6102780 -×,  – коэффициент, который переводит механическую работу (Н·м(Дж)) в электрическую кВт·год; хсТF  – сила тяги при холостом ходе; рсТF  – сила тяги при груженном ходе; рl  – расстояние маневрирования электровоза; мl – расстояние в одном направлении. В некоторых случаях для определения оптимальной схемы планирования маршрутов используют алгоритм Дейкстры, в основу которого положена минимизация пути при отыскании последующего цикла [3]. На основе подобных алгоритмов на сегодняшний день строятся практически большинство программ расчетов оптимальной схемы планирования маршрутов локомотива с грузом. Однако на практике реше-ние оптимизационной задачи путем нахождения минимумов расстояний между вершинами не всегда оправдано.  Цель работы Моделирование процессов доставки вспомогательных грузопотоков внутришахтного транспорта с учетом характеристики трассы и по критерию минимума расхода энергии.  Изложение основного материала Представим технологическую схему внутришахтного транспорта в виде графа транспортных гор-ных выработок (рис. 1). С учетом вершин A, B, C, отображающих околоствольный двор (ОД), граф со-держит 15 вершин, характеризующих подготовительные и очистные забои [3]. Для определения маршрута оптимальной по критерию минимума расхода энергии доставки необхо-димых материалов и оборудования из околоствольного двора к забоям угольных шахт или переброски их из одного забоя в другой воспользуемся алгоритмом Флойда–Уоршелла [4].   Рис. 1. Сеть транспортных горных выработок  Основная идея алгоритма Флойда–Уоршелла заключа-ется в следующем: Пусть есть три узла i, j и k и заданы расстояния между ними (рис. 2). Если выполняется неравенство ikjkij ddd <+ , то целесообразно заменить путь ki ®  путем kji ®® . Такая замена (далее будем условно называть ее треугольным оператором) выполняется систематически в процессе выпол-нения алгоритма Флойда–Уоршелла. Алгоритм Флойда–Уоршелла требует выполнение сле-дующих действий: Шаг 0. Определяем начальную матрицу расcтояния, матрицу последовательности узлов 0S . Диагональные эле-менты обеих матриц помечаются знаком «–», показываю-щим, что эти элементы в вычислениях не участвуют. Полага-ем 1=k  (рис. 3).   Рис. 3. Начальная ситуация  Основной шаг k. Задаем строку k  и столбец k  как ведущую строку и ведущий столбец. Рассматри-ваем возможность применения треугольного оператора ко всем элементам ijd  матрицы 1-kD . Если вы-полняется неравенство ( ),ji,kj,ki,ddd ijkjik <><><><+ тогда выполняем следующие действия: § создаем матрицу kD  путем замены в матрице 1-kD  элемента ijd  на сумму kjik dd + ,  Рис. 2. Треугольный оператор § создаем матрицу kS  путем замены в матрице 1-kS  элемента ijs  на k . Полагаем 1+= kk  и повторяем шаг k . Треугольный оператор выполняется следующим образом. Если сумма элементов ведущих строк и столбца (показанных в квадратах) меньше элементов, находящихся в пересечении столбца и строки (по-казанных в кружках), соответствующих рассматриваемым ведущим элементам, то расстояние (элемент в кружке) заменяется на сумму расстояний, представленных ведущими элементами. После реализации n  шагов алгоритма определение по матрицам  nD  и nS  выполняется по сле-дующим правилам: 1. Расстояние между узлами i  и j  равно элементу ijd  в матрице nD .  2. Промежуточные узлы пути от узла  i  к узлу j  определяем по матрице nS . Пусть ksij = , тогда имеем путь jki ®® . Если далее ksik =  и jskj = , тогда считаем, что весь путь определен, так как най-дены все промежуточные узлы. В противном случае повторяем описанную процедуру для путей от узла i  к узлу k  и от узла k  к узлу j . Необходимо доставить вспомогательные материалы и оборудование в забои, из которых поступили заявки – забой 2, забой 7, забой 10.  Определим энергию, затрачиваемую для транспортировки груза в забои 2, 7, 10 по формуле (1) и заполним матрицу 0D  и 0S  соответствующими значениями. Для дальнейших расчетов воспользуемся методом Флойда–Уоршелла. Результаты вычислений при-ведены в табл. 1. В результате расчетов была получена последовательность обслуживания узлов 7–10–2.  Таблица 1 Матрица D0   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15   A B C a B c d e f g j i k l m 1 A 0 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 8,04 999999 999999 2 B 999999 0 999999 999999 999999 999999 999999 3,78 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 3 C 999999 999999 0 8,03 6,41 999999 999999 6,98 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 4 a 999999 999999 5,45 0 999999 999999 999999 999999 4,45 999999 999999 999999 999999 999999 999999 5 b 999999 999999 6,66 999999 0 999999 999999 999999 5,42 999999 999999 999999 999999 999999 999999 6 c 999999 999999 999999 999999 999999 0 999999 3,67 8,09 999999 999999 999999 999999 999999 999999 7 d 999999 999999 999999 999999 999999 999999 0  999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 8 e 999999 3,01 4,98 999999 999999 7,67 5,09 0  999999 3,21 999999 999999 999999 999999 9 f 999999 999999 999999 7,03 6,23 999999 999999 999999 0 5,34 999999 5,6 999999 999999 999999 10 g 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 7,02 0 999999 999999 999999 999999 999999 11 j 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 5,87 999999 999999 0 999999 999999 999999 999999 12 i 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 4,76 999999 4,32 0 999999 4,11 999999 13 k 4,98 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 0 5,87 6,08 14 l 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 6,22 2,32 0 999999 15 m 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 999999 5,46 999999 0  Выводы Необходимо отметить, что внедрение данного метода для обслуживания вспомогательных забоев угольных шахт позволит совершенствовать технологические маршруты движения грузопотоков, сокра-тить дорогостоящие производственные процессы, определить рациональные схемы планирования гор-ных работ, совершенствовать системы передачи информации угольной шахты. Список литературы 1. Братченко, Б.Ф. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ [Текст] / Б.Ф. Братченко. – М.: Недра, 1978. – 423с. 2. Ренгевич, О.О. Розрахунок шахтного локомотивного транспорту. [Текст]: Навч. посiб. / О.О. Ренгевич, О.М. Коп-товець, П.А. Дьячков та iнш. – Д: Нацiональний гiрничий унiвеiрситет, 2007. – 83с. 3. Козина, И.В. Графоаналитический метод оптимизации процессов формирования и управления вспомогательными грузопотоками угольных шахт [Текст] / Л.Н. Ширин, В.В. Шумриков, И.В. Козина // Науковий вісник НГУ. – 2004. – №7. – с. 61–62. 4. http://easylab.net.ua/poisk/algoritm-floyda-uorshella. Рекомендовано до друку проф. Корсуном В.І.     

Моделирование процессов доставки вспомогательных грузопотоков внутришахтного транспорта с учетом характеристики трассы

Publikationsserver der RWTH Aachen University

http://ir.nmu.org.ua//bitstream/123456789/579/1/16.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОСТАВКИ ВСПОМОГАТЕЛЬНыХ  ГРУЗОПОТОКОВ ВНУТРИШАХТНОГО ТРАНСПОРТА С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАССы

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОСТАВКИ ВСПОМОГАТЕЛЬНыХ ГРУЗОПОТОКОВ ВНУТРИШАХТНОГО ТРАНСПОРТА С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАССы

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

RWTH Publications

eLibrary National Mining University

Publikationsserver der RWTH Aachen University