權(quán)利要求書： 1.一種露天礦卡車智能調(diào)度方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟1，針對(duì)滿載礦卡或空載礦卡可調(diào)度的每一個(gè)卸載點(diǎn)或裝載點(diǎn)，計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)a或子目標(biāo)c；

步驟2，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下每條路徑的欠車時(shí)間或每臺(tái)電鏟的目標(biāo)產(chǎn)量完成度，作為子目標(biāo)b或子目標(biāo)d；

步驟3，根據(jù)子目標(biāo)a和子目標(biāo)b或者子目標(biāo)c和子目標(biāo)d構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立重車或空車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令供相應(yīng)礦卡執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦卡車智能調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟1中針對(duì)滿載礦卡計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)a的具體步驟如下：步驟11，預(yù)測(cè)裝載中的待調(diào)度礦卡到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間，公式如下：其中，Trj為待調(diào)度礦卡的剩余裝載時(shí)間，Dji為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，vkl為待調(diào)度礦卡k的滿載行駛速度；

步驟12，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以i為目的卸載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′i為礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的剩余行駛距離，vk′l為礦卡k′的滿載行駛速度；Tk″i為目前破碎站i處卸載中礦卡的實(shí)際到達(dá)時(shí)間；

步驟13，{Tki,Tk′i,Tk″i}為上述三類礦卡的到達(dá)時(shí)間或預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,···,Tm,···}，其中待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm，接下來根據(jù)此序列以及卸載規(guī)則迭代計(jì)算序列中每一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間或?qū)嶋H等待時(shí)間{w1,w2,···,wm,···}，進(jìn)而得到將待調(diào)度礦卡派往每個(gè)卸載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間wkji并作為調(diào)度子目標(biāo)a，其中卸載規(guī)則分為破碎站卸載規(guī)則和排土點(diǎn)卸載規(guī)則兩種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：當(dāng)待調(diào)度礦卡為載礦礦卡，所述步驟13中的卸載規(guī)則為破碎站卸載規(guī)則，破碎站卸載規(guī)則具體為：3個(gè)入口中，入口i1供大容量礦卡卸載，入口i2、i3供小容量礦卡卸載；大容量入口和小容量入口不得同時(shí)卸載；若2臺(tái)小容量礦卡相繼到達(dá)，則2個(gè)小容量入口可同時(shí)卸載，對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，若其和上一輛礦卡為異質(zhì)礦卡，則其預(yù)期等待時(shí)間與上一臺(tái)礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

wg＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)其中td,n?1為序列中第n?1輛礦卡的卸載時(shí)間；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)大容量礦卡，則其預(yù)期等待時(shí)間同上；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)小容量礦卡，則其等待時(shí)間與序列中第n?2輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：wg＝max(Tn?2+wn?2+td,n?2?Tn,0)由此迭代得到待調(diào)度載礦礦卡k派往卸礦區(qū)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他卸礦區(qū)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間；

當(dāng)待調(diào)度礦卡為載土礦卡，所述步驟13中的卸載規(guī)則為排土點(diǎn)卸載規(guī)則，對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，其預(yù)期等待時(shí)間與第n?1輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：wn＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)迭代計(jì)算序列中礦卡的預(yù)期等待時(shí)間，可得到待調(diào)度載土礦卡k派往排土點(diǎn)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他排土點(diǎn)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟2中計(jì)算每條路徑的欠車時(shí)間，作為子目標(biāo)b的具體步驟如下：步驟21，對(duì)礦卡可指派路徑j(luò)i的欠車時(shí)間進(jìn)行計(jì)算并作為調(diào)度子目標(biāo)b，計(jì)算公式為：其中Tjil為路徑j(luò)i上一次的派車時(shí)間，cjil為路徑j(luò)i上一次派車的礦卡容量(t)，Pji為路徑j(luò)i的目標(biāo)流率(t/h)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟3中根據(jù)子目標(biāo)a和b構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立重車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果的具體步驟如下：

步驟31，首先得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：

2個(gè)目標(biāo)函數(shù)具有不同的量綱和量綱單位，為了消除指標(biāo)間的量綱影響，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理，采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到公式如下：

其中，famin,fbmin分別為fa,fb可達(dá)到的最小值，famax,fbmax分別為fa,fb可達(dá)到的最大值；

步驟32，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：式中，Pa,Pb為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkji為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將電鏟j處的待調(diào)度礦卡k派往卸載點(diǎn)i，則xkji＝1，否則xkji＝0；I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故障礦卡集；

步驟33，求解上述模型得到優(yōu)化結(jié)果，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟1中針對(duì)空載礦卡計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c的具體步驟如下：步驟14，對(duì)卸載中的待調(diào)度礦卡進(jìn)行到達(dá)裝載點(diǎn)j的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式如下：其中，Tri為待調(diào)度礦卡的剩余卸載時(shí)間，Dij為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，Dij不一定等于Dji，vku為待調(diào)度礦卡k的空載行駛速度；

步驟15，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以j為目的裝載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′j為礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)j的剩余行駛距離，vk′u為礦卡k′的空載行駛速度；

步驟16，對(duì)目前裝載點(diǎn)處裝載中以及隊(duì)列中礦卡的剩余裝載時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，公式如下：Δtrj＝Δting+ΔtQ；其中Δting表示目前占用裝載點(diǎn)j的礦卡的剩余裝載時(shí)間，ΔtQ為目前礦卡j處等待隊(duì)列中礦卡的總裝載時(shí)間；

步驟17，{Tk′j,Tkj}為上述兩類礦卡的預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,···,Tm,···}，其中待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm，其對(duì)應(yīng)的剩余行駛時(shí)間為{Δt1,Δt2,···,Δtm,···}；

步驟18，計(jì)算順序集合中第一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間w1＝max(Δtrj?Δt1,0)計(jì)算順序集中第二輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間w2＝max(T1+w1+ts+tl,1?T2,0)其中ts為礦卡裝載前的準(zhǔn)備時(shí)間，tl,1為順序集中第一輛礦卡的裝載時(shí)間，繼續(xù)迭代可得到待調(diào)度礦卡派往裝載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間wkij＝wm＝max(Tm?1+wm?1+ts+tl,m?1?Tm,0)同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他裝載點(diǎn)j∈J的預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟2中計(jì)算每臺(tái)電鏟的目標(biāo)產(chǎn)量完成度，作為子目標(biāo)d的具體步驟如下：步驟22，對(duì)礦卡可指派電鏟j的目標(biāo)產(chǎn)量完成度進(jìn)行計(jì)算,并作為調(diào)度子目標(biāo)d，計(jì)算公式為： 其中Pj′為本班次以來電鏟j已完成的裝載量(t)，數(shù)據(jù)可從系統(tǒng)中獲取，Pj為電鏟j在本班次的目標(biāo)產(chǎn)量(t)，計(jì)算公式為：其中Pji為上層規(guī)劃結(jié)果中電鏟j在本班次的路徑流率(t/h)，T為班次總時(shí)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的露天礦卡車調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟3中根據(jù)子目標(biāo)c和子目標(biāo)d構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立空車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果的具體步驟如下：

步驟34，首先得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到 其如下：

其中，fcmin,fdmin分別為fc,fd可達(dá)到的最小值，fcmax,fdmax分別為fc,fd可達(dá)到的最大值；

步驟35，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：式中，Pc,Pd為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkij為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將卸載點(diǎn)i處的待調(diào)度礦卡k派往電鏟j，則xkij＝1，否則，xkij＝0；I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故障礦卡集；

步驟36，求解上述模型得到優(yōu)化結(jié)果，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。

9.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，其特征在于：包括：車載終端監(jiān)控模塊，用于采集礦卡位置、姿態(tài)、速度、油量等狀態(tài)數(shù)據(jù)；

運(yùn)動(dòng)控制模塊，設(shè)置于車載終端，用于控制礦卡運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行其接收的調(diào)度任務(wù)，若非無人駕駛礦卡，則由司機(jī)執(zhí)行調(diào)度指令；

調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)控模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，通過通信模塊接收礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，為調(diào)度算法提供數(shù)據(jù)支持；

調(diào)度模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，內(nèi)置本發(fā)明提出的露天礦卡車智能調(diào)度算法，通過求解調(diào)度模型得到優(yōu)化的調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令發(fā)送至車載終端，同時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)任務(wù)數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)分析使用；

通信模塊，為車載終端和調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互提供支持，調(diào)度后臺(tái)通過通信模塊獲取礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，車載終端通過通信模塊接收調(diào)度指令。

說明書： 一種露天礦卡車智能調(diào)度方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及智慧礦山領(lǐng)域，尤其涉及一種露天礦卡車智能調(diào)度方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 大型露天礦山開采工藝通常包括穿爆、采裝、運(yùn)輸、排卸等四個(gè)步驟。其中，采裝在裝載點(diǎn)處進(jìn)行，采裝設(shè)備為鏟車，一臺(tái)鏟車同一時(shí)間只能為單輛礦卡采裝，采裝物料包括礦

石和廢土；運(yùn)輸工具為礦卡，根據(jù)單次運(yùn)輸?shù)奈锪项愋头譃檩d礦礦卡和載土礦卡，同一礦區(qū)

的礦卡核載重量一般有很多種；排卸在卸載點(diǎn)進(jìn)行，卸載點(diǎn)分為卸礦區(qū)和排土點(diǎn)兩種類型，

排土點(diǎn)通常為單入口，礦卡按照到達(dá)順序逐一排卸，卸礦區(qū)一般為破碎站或配礦中轉(zhuǎn)站，通

常也為單入口。礦卡裝載完成后需要為其指定卸載點(diǎn)，稱為重車調(diào)度；礦卡卸載完成后需要

為其指定裝載點(diǎn)，稱為空車調(diào)度，調(diào)度的目的在于提高作業(yè)效率、降低作業(yè)成本。

[0003] 通過人工依靠經(jīng)驗(yàn)對(duì)礦卡進(jìn)行調(diào)度過于繁瑣且效率低下，在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，智能調(diào)度可以在節(jié)省運(yùn)輸成本的同時(shí)提高運(yùn)輸效率、降低人工成本?，F(xiàn)有智能調(diào)度

算法通常為兩階段調(diào)度，第一階段稱為車流規(guī)劃，根據(jù)礦山作業(yè)計(jì)劃確定本班次內(nèi)每條路

徑的目標(biāo)流率，單位為噸/小時(shí)(t/h)；第二階段稱為實(shí)時(shí)調(diào)度，根據(jù)礦山動(dòng)態(tài)作業(yè)情況對(duì)礦

卡進(jìn)行任務(wù)分配，以達(dá)到預(yù)期的作業(yè)目標(biāo)。

[0004] 目前的露天礦卡車調(diào)度多集中于系統(tǒng)平臺(tái)的搭建，而對(duì)核心調(diào)度算法的研究較少；目前已有部分礦場(chǎng)為提高運(yùn)輸作業(yè)效率、減少礦卡等待時(shí)間，將卸礦區(qū)設(shè)置為多入口，

多臺(tái)礦卡可同時(shí)卸載，但尚無考慮此類卸礦區(qū)的露天礦卡車智能調(diào)度方法；現(xiàn)有的露天礦

卡車調(diào)度模型多根據(jù)單一目標(biāo)進(jìn)行調(diào)度，與上層車流規(guī)劃結(jié)果耦合性較差，并且在進(jìn)行調(diào)

度決策時(shí)沒有考慮已調(diào)度車輛以及目的地設(shè)備工作狀態(tài)變化帶來的影響。因?yàn)橐陨显颍?br />
現(xiàn)有露天礦卡車智能調(diào)度算法適用場(chǎng)景單一，可擴(kuò)展性差，難以滿足動(dòng)態(tài)變化的最優(yōu)調(diào)度

需求。

[0005] 目前已有關(guān)于露天礦卡車智能調(diào)度的相關(guān)技術(shù)與專利，例如：公開號(hào)為CN110053573A，CN108109368A，CN103164782B的專利關(guān)注于露天礦卡車調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)；

公開號(hào)為CN109190835A的專利中通過時(shí)間窗約束進(jìn)行礦卡作業(yè)調(diào)度，但其所建模型只能針

對(duì)同質(zhì)車隊(duì)進(jìn)行調(diào)度，并且沒有考慮實(shí)時(shí)調(diào)度模型與上層規(guī)劃結(jié)果的耦合性，不利于階段

性目標(biāo)的完成和礦山整體作業(yè)規(guī)劃。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于考慮包含多入口卸礦區(qū)的露天礦山，提供一種露天礦卡車智能調(diào)度方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有露天礦卡車調(diào)度方法調(diào)度預(yù)測(cè)

不準(zhǔn)確、運(yùn)輸效率低下的問題。

[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種露天礦卡車智能調(diào)度方法，包括如下步驟：

[0008] 步驟1，針對(duì)滿載礦卡或空載礦卡可調(diào)度的每一個(gè)卸載點(diǎn)或裝載點(diǎn)，計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)a或子目標(biāo)c；

[0009] 步驟2，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下每條路徑的欠車時(shí)間或每臺(tái)電鏟的目標(biāo)產(chǎn)量完成度，作為子目標(biāo)b或子目標(biāo)d；

[0010] 步驟3，根據(jù)子目標(biāo)a和子目標(biāo)b或者子目標(biāo)c和子目標(biāo)d構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立重車或空車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令供相應(yīng)礦卡執(zhí)行。

[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟1中針對(duì)滿載礦卡計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)a的具體步驟如下：

[0012] 步驟11，預(yù)測(cè)裝載中的待調(diào)度礦卡到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間，公式如下：[0013][0014] 其中，Trj為待調(diào)度礦卡的剩余裝載時(shí)間，Dji為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，vkl為待調(diào)度礦卡k的滿載行駛速度；

[0015] 步驟12，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以i為目的卸載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

[0016][0017] 其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′i為礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的剩余行駛距離，vk′l為礦卡k′的滿載行駛速度；Tk″i為目前破碎站i處卸載中礦卡的實(shí)際到達(dá)時(shí)間；

[0018] 步驟13，{Tki,Tk′i,Tk″i}為上述三類礦卡的到達(dá)時(shí)間或預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,…,Tm,…}，其中待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm，接下來

根據(jù)此序列以及卸載規(guī)則迭代計(jì)算序列中每一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間或?qū)嶋H等待時(shí)間

{w1,w2,…,wm,…}，進(jìn)而得到將待調(diào)度礦卡派往每個(gè)卸載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間wkji并作為調(diào)度

子目標(biāo)a，其中卸載規(guī)則分為破碎站卸載規(guī)則和排土點(diǎn)卸載規(guī)則兩種。

[0019] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)待調(diào)度礦卡為載礦礦卡，所述步驟13中的卸載規(guī)則為破碎站卸載規(guī)則，破碎站卸載規(guī)則具體為：3個(gè)入口中，入口i1供大容量礦卡卸載，入口i2、

i3供小容量礦卡卸載；大容量入口和小容量入口不得同時(shí)卸載；若2臺(tái)小容量礦卡相繼到

達(dá)，則2個(gè)小容量入口可同時(shí)卸載，對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，若其和上一輛礦卡為異質(zhì)礦

卡，則其預(yù)期等待時(shí)間與上一臺(tái)礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0020] wg＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)[0021] 其中td,n?1為序列中第n?1輛礦卡的卸載時(shí)間；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)大容量礦卡，則其預(yù)期等待時(shí)間同上；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)小容量礦卡，則其等待時(shí)間與序列中

第n?2輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0022] wg＝max(Tn?2+wn?2+td,n?2?Tn,0)[0023] 由此迭代得到待調(diào)度載礦礦卡k派往卸礦區(qū)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他卸礦區(qū)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間；

[0024] 當(dāng)待調(diào)度礦卡為載土礦卡，所述步驟13中的卸載規(guī)則為排土點(diǎn)卸載規(guī)則，對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，其預(yù)期等待時(shí)間與第n?1輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0025] wn＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)[0026] 迭代計(jì)算序列中礦卡的預(yù)期等待時(shí)間，可得到待調(diào)度載土礦卡k派往排土點(diǎn)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他排土點(diǎn)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間。

[0027] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟2中計(jì)算每條路徑的欠車時(shí)間，作為子目標(biāo)b的具體步驟如下：

[0028] 步驟21，對(duì)礦卡可指派路徑j(luò)i的欠車時(shí)間進(jìn)行計(jì)算并作為調(diào)度子目標(biāo)b，計(jì)算公式為：

[0029][0030] 其中Tjil為路徑j(luò)i上一次的派車時(shí)間，cjil為路徑j(luò)i上一次派車的礦卡容量(t)，Pji為路徑j(luò)i的目標(biāo)流率(t/h)。

[0031] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟3中根據(jù)子目標(biāo)a和b構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立重車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果的具體步驟如下：

[0032] 步驟31，首先得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：[0033][0034] 2個(gè)目標(biāo)函數(shù)具有不同的量綱和量綱單位，為了消除指標(biāo)間的量綱影響，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理，采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到

公式如下：

[0035][0036] 其中，famin,fbmin分別為fa,fb可達(dá)到的最小值，famax,fbmax分別為fa,fb可達(dá)到的最大值；

[0037] 步驟32，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：[0038][0039][0040][0041][0042][0043][0044][0045][0046] 式中，Pa,Pb為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkji為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將電鏟j處的待調(diào)度礦卡k派往卸載點(diǎn)i，則xkji＝1，否則xkji＝0；

I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故障

礦卡集；

[0047] 步驟33，求解上述模型得到優(yōu)化結(jié)果，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。

[0048] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟1中針對(duì)空載礦卡計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c的具體步驟如下：

[0049] 步驟14，對(duì)卸載中的待調(diào)度礦卡進(jìn)行到達(dá)裝載點(diǎn)j的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式如下：[0050][0051] 其中，Tri為待調(diào)度礦卡的剩余卸載時(shí)間，Dij為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，Dij不一定等于Dji，vku為待調(diào)度礦卡k的空載行駛速度；

[0052] 步驟15，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以j為目的裝載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

[0053][0054] 其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′j為礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)j的剩余行駛距離，vk′u為礦卡k′的空載行駛速度；

[0055] 步驟16，對(duì)目前裝載點(diǎn)處裝載中以及隊(duì)列中礦卡的剩余裝載時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，公式如下：Δtrj＝Δting+ΔtQ；其中Δting表示目前占用裝載點(diǎn)j的礦卡的剩余裝載時(shí)間，ΔtQ為

目前礦卡j處等待隊(duì)列中礦卡的總裝載時(shí)間；

[0056] 步驟17，{Tk′j,Tkj}為上述兩類礦卡的預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,···,Tm,···}，其中待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm，其對(duì)應(yīng)的剩余

行駛時(shí)間為{Δt1,Δt2,···,Δtm,···}；

[0057] 步驟18，計(jì)算順序集合中第一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間[0058] w1＝max(Δtrj?Δt1,0)[0059] 計(jì)算順序集中第二輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間[0060] w2＝max(T1+w1+ts+tl,1?T2,0)[0061] 其中ts為礦卡裝載前的準(zhǔn)備時(shí)間，tl,1為順序集中第一輛礦卡的裝載時(shí)間。繼續(xù)迭代可得到待調(diào)度礦卡派往裝載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間

[0062] wkij＝wm＝max(Tm?1+wm?1+ts+tl,m?1?Tm,0)[0063] 同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他裝載點(diǎn)j∈J的預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c。

[0064] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟2中計(jì)算每臺(tái)電鏟的目標(biāo)產(chǎn)量完成度，作為子目標(biāo)d的具體步驟如下：

[0065] 步驟22，對(duì)礦卡可指派電鏟j的目標(biāo)產(chǎn)量完成度進(jìn)行計(jì)算,并作為調(diào)度子目標(biāo)d，計(jì)算公式為： 其中Pj′為本班次以來電鏟j已完成的裝載量(t)，數(shù)據(jù)可從系統(tǒng)中獲

取，Pj為電鏟j在本班次的目標(biāo)產(chǎn)量(t)，計(jì)算公式為：

[0066][0067] 其中Pji為上層規(guī)劃結(jié)果中電鏟j在本班次的路徑流率(t/h)，T為班次總時(shí)間。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟3中根據(jù)子目標(biāo)c和子目標(biāo)d構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立

空車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果的具體步驟如下：

[0068] 步驟34，首先得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：[0069][0070] 采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到其如下：

[0071][0072] 其中，fcmin,fdmin分別為fc,fd可達(dá)到的最小值，fcmax,fdmax分別為fc,fd可達(dá)到的最大值；

[0073] 步驟35，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：[0074][0075][0076][0077][0078][0079][0080][0081][0082][0083] 式中，Pc,Pd為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkij為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將卸載點(diǎn)i處的待調(diào)度礦卡k派往電鏟j，則xkij＝1，否則，xkij＝

0；I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故

障礦卡集；

[0084] 步驟36，求解上述模型得到優(yōu)化結(jié)果，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。

[0085] 本發(fā)明另一方面提供了一種應(yīng)用上述方法的系統(tǒng)，包括：[0086] 車載終端監(jiān)控模塊，用于采集礦卡位置、姿態(tài)、速度、油量等狀態(tài)數(shù)據(jù)；[0087] 運(yùn)動(dòng)控制模塊，設(shè)置于車載終端，用于控制礦卡運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行其接收的調(diào)度任務(wù)，若非無人駕駛礦卡，則由司機(jī)執(zhí)行調(diào)度指令；

[0088] 調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)控模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，通過通信模塊接收礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，為調(diào)度算法提供數(shù)據(jù)支持；

[0089] 調(diào)度模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，內(nèi)置本發(fā)明提出的露天礦卡車智能調(diào)度算法，通過求解調(diào)度模型得到優(yōu)化的調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令發(fā)送至車載終端，同時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)任務(wù)

數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)分析使用；

[0090] 通信模塊，為車載終端和調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互提供支持，調(diào)度后臺(tái)通過通信模塊獲取礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，車載終端通過通信模塊接收調(diào)度指令

[0091] 本發(fā)明的有益效果，通過步驟1的設(shè)置，便可有效地實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個(gè)卸載點(diǎn)和裝載點(diǎn)計(jì)算出預(yù)期等待時(shí)間，來作為子目標(biāo)a和子目標(biāo)c，再通過步驟2的設(shè)置，便可有效的實(shí)現(xiàn)根

據(jù)每條路徑的欠車時(shí)間和每臺(tái)電鏟的目標(biāo)產(chǎn)量完成度，來作為子目標(biāo)b和子目標(biāo)d，最后通

過步驟3的設(shè)置，便可有效的將步驟1和步驟2獲得子目標(biāo)相互結(jié)合，建立調(diào)度模型，再求解

到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果后再輸出調(diào)度指令，如此相比于現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)度方法，易于實(shí)現(xiàn)，節(jié)約人

力，精準(zhǔn)調(diào)度，提高設(shè)備利用率，節(jié)省能耗，增加收益等

附圖說明[0092] 圖1為露天礦卡車調(diào)度示意圖；[0093] 圖2為本發(fā)明提出的露天礦卡車智能調(diào)度方法示意圖；[0094] 圖3為路徑等待時(shí)間迭代預(yù)測(cè)框架；[0095] 圖4為本發(fā)明提出的露天礦卡車智能調(diào)度系統(tǒng)模塊框圖。具體實(shí)施方式[0096] 下面將結(jié)合附圖所給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述。[0097] 其中，本發(fā)明中假設(shè)鏟車為電鏟、卸礦區(qū)為破碎站，并以單入口電鏟、排土點(diǎn)以及3入口破碎站為例描述所提出的露天礦卡車智能調(diào)度方法，但并不局限于3入口破碎站，同樣

適用于多入口的配礦中轉(zhuǎn)站等，系統(tǒng)框圖如圖2所示，以輔助理解所提出的方法。所提出的

方法優(yōu)點(diǎn)在于：易于實(shí)現(xiàn)，節(jié)約人力，精準(zhǔn)調(diào)度，提高設(shè)備利用率，節(jié)省能耗，增加收益等。

[0098] 基于現(xiàn)有智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)獲取礦山道路網(wǎng)絡(luò)中所有車輛的任務(wù)數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息，包括礦卡本次任務(wù)目的地、滿載/空載行駛速度、剩余行駛距離等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)

據(jù)可計(jì)算智能調(diào)度算法的輸入?yún)?shù)。

[0099] 為便于理解，以下描述中，j∈J為裝載點(diǎn)，i∈I為卸載點(diǎn)，包括破碎站和排土點(diǎn)，k∈K為待調(diào)度礦卡，k′∈K為任務(wù)中礦卡。

[0100] 其中本實(shí)施例中的調(diào)度方法可應(yīng)用于重車和空車兩種狀況，現(xiàn)分別對(duì)重車和空車兩種狀況進(jìn)行分開說明；

[0101] 參照?qǐng)D1至4所示，本實(shí)施例的一種礦卡重車調(diào)度方法，包括如下步驟：[0102] 步驟1，針對(duì)滿載礦卡可調(diào)度的每一個(gè)卸載點(diǎn)，計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)a；[0103] 步驟2，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下每條路徑的欠車時(shí)間，作為子目標(biāo)b；[0104] 步驟3，根據(jù)子目標(biāo)a和b構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立重車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令供相應(yīng)礦卡執(zhí)行。

[0105] 步驟11，預(yù)測(cè)待調(diào)度礦卡(裝載中)到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間，公式如下：[0106][0107] 其中，Trj為待調(diào)度礦卡的剩余裝載時(shí)間，Dji為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，vkl為待調(diào)度礦卡k的滿載行駛速度；

[0108] 步驟12，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以i為目的卸載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

[0109][0110] 其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′i為礦卡k’到達(dá)卸載點(diǎn)i的剩余行駛距離，vk′l為礦卡k′的滿載行駛速度；

[0111] Tk″i為目前破碎站i處卸載中礦卡的實(shí)際到達(dá)時(shí)間；[0112] 步驟13，{Tki,Tk′i,Tk″i}為上述三類礦卡的到達(dá)時(shí)間或預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,···,Tm,···}(待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm)，

接下來根據(jù)此序列以及卸載規(guī)則迭代計(jì)算序列中每一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間或?qū)嶋H等待

時(shí)間{w1,w2,···,wm,···}，進(jìn)而得到將待調(diào)度礦卡派往每個(gè)卸載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間

wkji并作為調(diào)度子目標(biāo)a，其中卸載規(guī)則分為破碎站卸載規(guī)則和排土點(diǎn)卸載規(guī)則兩種；

[0113] 步驟131，若待調(diào)度礦卡為載礦礦卡，則需遵守破碎站卸載規(guī)則。[0114] 本發(fā)明中假設(shè)破碎站具有3個(gè)入口i1、i2、i3，供不同運(yùn)載能力的礦卡卸礦，以提高作業(yè)效率，將所有礦卡以某一核載重量值為界限分為大容量礦卡和小容量礦卡，卸載規(guī)則

如下：

[0115] 1.3個(gè)入口中，入口i1供大容量礦卡卸載，入口i2、i3供小容量礦卡卸載；[0116] 2.大容量入口和小容量入口不得同時(shí)卸載；[0117] 3.若2臺(tái)小容量礦卡相繼到達(dá)，則2個(gè)小容量入口可同時(shí)卸載。[0118] 對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，若其和上一輛礦卡為異質(zhì)礦卡，則其預(yù)期等待時(shí)間與上一臺(tái)礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0119] wg＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)[0120] 其中td,n?1為序列中第n?1輛礦卡的卸載時(shí)間；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)大容量礦卡，則其預(yù)期等待時(shí)間同上；若其和上一輛礦卡為同質(zhì)小容量礦卡，則其等待時(shí)間與序列中

第n?2輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0121] wg＝max(Tn?2+wn?2+td,n?2?Tn,0)[0122] 由此迭代得到待調(diào)度載礦礦卡k派往卸礦區(qū)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他卸礦區(qū)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間；

[0123] 步驟132，若待調(diào)度礦卡為載土礦卡，則需遵守排土點(diǎn)卸載規(guī)則。對(duì)于序列中的某臺(tái)礦卡n，其預(yù)期等待時(shí)間與第n?1輛礦卡的卸載完成時(shí)間相關(guān)，計(jì)算公式為：

[0124] wn＝max(Tn?1+wn?1+td,n?1?Tn,0)[0125] 迭代計(jì)算序列中礦卡的預(yù)期等待時(shí)間，可得到待調(diào)度載土礦卡k派往排土點(diǎn)i的預(yù)期等待時(shí)間wkji＝wm，同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他排土點(diǎn)i∈I的預(yù)期等待時(shí)間；

[0126] 步驟21，對(duì)礦卡可指派路徑j(luò)i的欠車時(shí)間進(jìn)行計(jì)算并作為調(diào)度子目標(biāo)b，計(jì)算公式為：

[0127][0128] 其中Tjil為路徑j(luò)i上一次的派車時(shí)間，cjil為路徑j(luò)i上一次派車的礦卡容量(t)，Pji為路徑j(luò)i的目標(biāo)流率(t/h)；

[0129] 步驟31，由此得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：[0130][0131] 2個(gè)目標(biāo)函數(shù)具有不同的量綱和量綱單位，為了消除指標(biāo)間的量綱影響，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理。采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到

其如下：

[0132][0133] 其中，famin,fbmin分別為fa,fb可達(dá)到的最小值，famax,fbmax分別為fa,fb可達(dá)到的最大值；

[0134] 步驟32，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：[0135][0136][0137][0138][0139][0140][0141][0142][0143] 式中，Pa,Pb為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkji為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將電鏟j處的待調(diào)度礦卡k派往卸載點(diǎn)i，則xkji＝1，否則xkji＝0；

I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故障

礦卡集。

[0144] 式(1)為目標(biāo)函數(shù)，表示為路徑預(yù)期等待時(shí)間和路徑欠車時(shí)間的加權(quán)融合函數(shù)，模型求解結(jié)果將使其最小化；約束(2)表示每輛待調(diào)度礦卡只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)；約束(3)表示

每個(gè)裝載點(diǎn)在同一時(shí)間最多有1臺(tái)礦卡申請(qǐng)任務(wù)調(diào)度；約束(4)表示待調(diào)度礦卡數(shù)量不能超

過總礦卡數(shù)量；約束(5)?(7)分別表示為當(dāng)某卸載點(diǎn)/礦卡/裝載點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，所做任務(wù)決

策將不再考慮此設(shè)備；約束(8)表示調(diào)度決策xkji為二進(jìn)制變量。

[0145] 步驟33，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。[0146] 參照?qǐng)D1至4所示，本實(shí)施例的一種礦卡空車調(diào)度方法，包括如下步驟：[0147] 步驟1，針對(duì)空載礦卡可調(diào)度的每一個(gè)裝載點(diǎn)，計(jì)算預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c；[0148] 步驟2，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)下每臺(tái)電鏟的班次目標(biāo)產(chǎn)量完成度，作為子目標(biāo)d；[0149] 步驟3，根據(jù)子目標(biāo)c和d構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束，建立空車調(diào)度模型，求解得到最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令供相應(yīng)礦卡執(zhí)行。

[0150] 步驟11，對(duì)待調(diào)度礦卡(卸載中)進(jìn)行到達(dá)裝載點(diǎn)j的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式如下：[0151][0152] 其中，Tri為待調(diào)度礦卡的剩余卸載時(shí)間，Dij為裝載點(diǎn)j與卸載點(diǎn)i之間的最短路徑距離，Dij不一定等于Dji，vku為待調(diào)度礦卡k的空載行駛速度；

[0153] 步驟12，對(duì)路網(wǎng)中每一輛以j為目的裝載點(diǎn)的任務(wù)中礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)i的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，公式為：

[0154][0155] 其中，Tnow為當(dāng)前時(shí)刻，Dk′j為礦卡k’到達(dá)裝載點(diǎn)j的剩余行駛距離，vk′u為礦卡k′的空載行駛速度；

[0156] 步驟13，對(duì)目前裝載點(diǎn)處裝載中以及隊(duì)列中礦卡的剩余裝載時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，公式如下：Δtrj＝Δting+ΔtQ；其中Δting表示目前占用裝載點(diǎn)j的礦卡的剩余裝載時(shí)間，ΔtQ為

目前礦卡j處等待隊(duì)列中礦卡的總裝載時(shí)間；

[0157] 步驟14，{Tk′j,Tkj}為上述兩類礦卡的預(yù)期到達(dá)時(shí)間集合，將其中元素按時(shí)間先后進(jìn)行排序?yàn)閧T1,T2,···,Tm,···}(待調(diào)度礦卡預(yù)期到達(dá)時(shí)間為Tm)，其對(duì)應(yīng)的剩余行

駛時(shí)間為{Δt1,Δt2,···,Δtm,···}；

[0158] 步驟15，計(jì)算順序集合中第一輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間[0159] w1＝max(Δtrj?Δt1,0)[0160] 計(jì)算順序集中第二輛礦卡的預(yù)期等待時(shí)間[0161] w2＝max(T1+w1+ts+tl,1?T2,0)[0162] 其中ts為礦卡裝載前的準(zhǔn)備時(shí)間，tl,1為順序集中第一輛礦卡的裝載時(shí)間。繼續(xù)迭代可得到待調(diào)度礦卡派往裝載點(diǎn)的預(yù)期等待時(shí)間

[0163] wkij＝wm＝max(Tm?1+wm?1+ts+tl,m?1?Tm,0)[0164] 同理可計(jì)算出將待調(diào)度礦卡k派往其他裝載點(diǎn)j∈J的預(yù)期等待時(shí)間，作為子目標(biāo)c；

[0165] 步驟21，對(duì)礦卡可指派電鏟j的目標(biāo)產(chǎn)量完成度進(jìn)行計(jì)算,并作為調(diào)度子目標(biāo)4，計(jì)算公式為： 其中P′j為本班次以來電鏟j已完成的裝載量(t)，數(shù)據(jù)可從系統(tǒng)中獲

取，Pj為電鏟j在本班次的目標(biāo)產(chǎn)量(t)，計(jì)算公式為：

[0166][0167] 其中Pji為上層規(guī)劃結(jié)果中電鏟j在本班次的路徑流率(t/h)，T為班次總時(shí)間；[0168] 步驟31，由此得到2個(gè)子目標(biāo)函數(shù)，分別為：[0169][0170] 采取常用的min?max歸一化方法，對(duì)兩個(gè)子目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到其如下：

[0171][0172] 其中，fcmin,fdmin分別為fc,fd可達(dá)到的最小值，fcmax,fdmax分別為fc,fd可達(dá)到的最大值；

[0173] 步驟32，通過以下公式進(jìn)行優(yōu)化：[0174][0175][0176][0177][0178][0179][0180][0181][0182][0183] 式中，Pc,Pd為子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況進(jìn)行設(shè)置；xkij為表示調(diào)度決策的二進(jìn)制變量，若將卸載點(diǎn)i處的待調(diào)度礦卡k派往電鏟j，則xkij＝1，否則，xkij＝

0；I,J,K分別為卸載點(diǎn)集、電鏟集、礦卡集；I′,J′,K′分別為故障破碎站集、故障電鏟集、故

障礦卡集，式(9)為目標(biāo)函數(shù)，表示為路徑等待時(shí)間和電鏟目標(biāo)產(chǎn)量完成度的加權(quán)融合函

數(shù)，模型求解結(jié)果將使其最小化；約束(10)表示每輛待調(diào)度礦卡只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)；約束

(11)表示每個(gè)卸載點(diǎn)在同一時(shí)間最多有1臺(tái)礦卡申請(qǐng)任務(wù)調(diào)度；約束(12)表示待調(diào)度礦卡

數(shù)量不能超過總礦卡數(shù)量；約束(13)?(15)分別表示為當(dāng)某卸載點(diǎn)/礦卡/裝載點(diǎn)發(fā)生故障

時(shí)，所做任務(wù)決策將不再考慮此設(shè)備；約束(16)表示裝載量不能超過待調(diào)度礦卡容量；約束

(17)表示調(diào)度決策xkij為二進(jìn)制變量。

[0184] 步驟33，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果生成調(diào)度指令，供待調(diào)度礦卡執(zhí)行。[0185] 本實(shí)施例另一方面提供了一種應(yīng)用上述方法的系統(tǒng)，如圖4所示，包括：[0186] 車載終端監(jiān)控模塊，用于采集礦卡位置、姿態(tài)、速度、油量等狀態(tài)數(shù)據(jù)；[0187] 運(yùn)動(dòng)控制模塊，設(shè)置于車載終端，用于控制礦卡運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行其接收的調(diào)度任務(wù)，若非無人駕駛礦卡，則由司機(jī)執(zhí)行調(diào)度指令；

[0188] 調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)控模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，通過通信模塊接收礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，為調(diào)度算法提供數(shù)據(jù)支持；

[0189] 調(diào)度模塊，設(shè)置于調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)，內(nèi)置本發(fā)明提出的露天礦卡車智能調(diào)度算法，通過求解調(diào)度模型得到優(yōu)化的調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令發(fā)送至車載終端，同時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)任務(wù)

數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)分析使用；

[0190] 通信模塊，為車載終端和調(diào)度系統(tǒng)后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互提供支持，調(diào)度后臺(tái)通過通信模塊獲取礦卡狀態(tài)數(shù)據(jù)，車載終端通過通信模塊接收調(diào)度指令

[0191] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域

的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也

應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。