基于强化学习的露天矿多类型车辆调度问题研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:InsideADONET
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
物流运输在露天矿企业生产中所占成本较高,车辆调度作为物流运输中重要的组成部分,具有调配车辆有限、运输任务复杂的特点,且不同载重、不同速度的多类型运输车辆综合调度的复杂性,给露天矿车辆调度的优化提出了极高难度的挑战。因此,如何在当前资源条件下合理规划车辆行驶路径,提升企业的物流调度能力,提高效率,降低成本,增加企业利润,是露天矿企业急需解决的问题。本文针对露天矿生产中的多类型车辆调度问题建立优化车辆调度的数学模型,并设计不同改进算法对模型求解,从而提高露天矿山的车辆调度能力,减少运输成本,提高运输效率。本文研究内容如下:(1)分析露天矿多类型车辆调度问题特点,针对该问题约束复杂、卡车类型多样的难点,建立了以最小卡车行驶费用为目标的数学模型,使用优化求解器来进行求解。通过不同规模的数值实验验证了模型的有效性和快速性,得出模型在小规模下能得到最优解,但在解决中大规模算例时耗时较长甚至得不到最优解。而对比其在求解同类型露天矿车辆调度问题时对大规模的算例也可以在较短的时间内求出最优解,突出了多类型卡车在露天矿车辆调度问题中的困难性。(2)分析实际生产中露天矿车辆调度实时调度采铲路径的特点,对系统的状态空间、动作空间、状态转移和奖惩函数4个方面进行设计,建立连续时间模型,采用基于Q学习的线性值函数近似方法对模型进行求解。对不同特征向量提取方式与系数向量更新方式进行大规模算例的数值实验,并将结果与贪心算法进行对比,实验表明本文设计的基于Q学习的线性值函数近似方法能够有效求解大规模多类型露天矿山车辆调度问题。(3)使用基于确定性策略梯度方法来求解露天矿多类型车辆调度问题,并将基于优先经验池的抽样方法结合构成了基于改进的确定性策略算法。通过数值实验验证改进的确定性策略算法的优越性,并在求解大规模多类型露天矿山车辆调度问题上,与线性近似值函数相比,收敛速度更快,并能求得更优的调度方案。(4)设计并开发了露天矿多类型车辆调度决策支持系统,该系统能够满足企业对生产设备的信息管理,调度信息配置与车辆调度优化需求,制定合理的调度方案,实现高效低成本使用运载卡车进行矿石运输。
其他文献
蒲石河抽水蓄能电站预应力闸墩采用新型低回缩锚具进行锚索施工的施工工艺以及施工中的控制要点,对类似工程的设计、施工具有参考和借鉴作用。
高炉的高效、长寿、低耗、高产是钢铁企业的追求目标。新建一座大型高炉或对一座大型高炉进行改造性大修,耗资多达上亿元,因而高炉的使用寿命直接关系到钢铁企业的经济效益。随着世界各国钢铁工业技术的进步,高炉长寿技术已经取得了显著成果,发达国家的高炉寿命普遍能达到10~15年,有的甚至可以达到20年。相对而言,我国高炉的长寿水平与国外先进水平还有一定的差距。酒钢的高炉高效长寿技术的研究在国内并不处于优势地位
放射治疗的目的是尽可能地保护周围正常组织,减少放疗并发症的风险。随着影像引导放射治疗(IGRT)时代的到来,磁共振引导直线加速器(MR-Linac)因其优越的软组织对比度、电离辐射少和实时解剖影像跟踪的优点被投入临床使用。但是在临床实践中发现,1.5T静态磁场的存在影响了MR-Linac中的剂量分布。次级电子在磁场中受洛伦兹力改变,实际运动路径发生了扭转,导致电子流效应(ESE)。而且,在两种密度
β型γ-TiAl合金作为一种新型的TiAl合金,由于其具有密度低、高温变形能力和机加工能力优异、抗氧化性和蠕变性能优良等优点,已经在航空航天工业、飞机汽车等领域得到应用。β型γ-TiAl合金和高铌γ-TiAl合金在近服役条件下组织稳定性已经进行大量研究。但是对于高铌β型γ-TiAl合金的热稳定性还未进行详细地研究,影响了这类合金进一步实际应用,因此需要提供相应的基础研究。本文以全片层Ti-44Al
关节软骨自身特殊的无血运、无淋巴的生理结构,导致其在受损后难以自我修复,一直是临床和再生医学重要的研究领域。虽然,已有多种手段被用于关节软骨损伤的临床治疗,但目前尚无令人满意的关节软骨损伤再生修复方法,尤其是由于新生组织与周围组织的结构和力学上的整合性不良,严重影响了关节软骨的损伤修复效果,是关节软骨损伤修复领域亟需解决的关键问题。保护损伤周围软骨组织中的细胞活性、维持其数量,可能是促进组织修复、
镁合金凭借其高比强度、优异的抗冲击性、良好的吸能特性和阻尼减震性,在军事装备领域有着良好的应用前景。本文研究了 AZ31、ZWK610、ZCK650和ZCK450四种镁合金挤压板材的抗弹性,并通过子弹侵彻前后四种镁合金靶板的组织与性能的变化分析了抗弹机理,同时考察了以上四种镁合金挤压板的腐蚀行为与机理。研究取得如下主要成果:(1)对挤压态合金观察表明,AZ31镁合金主要由α-Mg和少量短杆状β(M
磁流变液(Magnetorheological Fluids,MRF)是一种新兴的智能材料,已经应用于磁流变阀、磁流变减振器、磁流变制动器和磁流变液离合器等,其中磁流变液离合器凭借着其结构简单、时间响应快、可实现无级调节等优点,应用场景广泛。本文将磁流变液离合器用作行车发电的调速器,实现永磁同步发电机的恒转速输入,提高发电质量。本文研究的主要内容如下:(1)设计了一种行车发电用磁流变液离合器,最大
汽车产品的可靠性取决于零部件的可靠性,因此加强零部件可靠性的研究对于全面提高中国自主品牌汽车的产品质量有着非常重要的作用。事实上,由于零部件自身材料性能和所处工作环境等因素的影响,其可靠度不是一直不变的,而是随着时间的增加而逐渐减小。因此本文提出了一种车辆零部件的动态可靠性建模方法,并对其进行了灵敏度分析和稳健优化设计,具体内容如下:(1)针对随机载荷和强度退化所引起的零部件动态可靠性问题,将载荷
涉及到生命健康问题,总是可以引起公众的高度关注。人们在面对突发公共卫生事件时,往往会密切关注事态的发展,行为上尽可能地趋利避害。网络媒体的发展改变了人民生活习惯的同时,也使得人民获取信息的渠道更加多元。在网络高度发达的大环境下,网络舆论占据了社会舆论的中心。当突发公共卫生事件出现时,网络舆情对公众的风险感知和安全防护行为也存在着一定的影响。本研究以新冠肺炎事件作为研究对象,通过对相关理论的研究以及
全球气候变化和城镇化进程加剧城市水资源失衡和水环境劣化等重大风险。为应对城市水环境挑战,中国推出建设海绵城市的倡议,通过设立试点城市给予财政补贴,并鼓励地方政府采用PPP模式推进规划建设,以期在城市内涝和水质水体整治方面获得突破。目前,海绵城市建设在我国尚处发展期,资源投入巨大和收益机制模糊对工程进展和综合效益产生存在潜在影响。作为海绵城市建设的最大受益者,公众参与和支持至关重要,其行为和感知可显