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《燕山大学》 2016年
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基于线性规划单纯形法优化矿山岩石运输调配

母传伟  
【摘要】:矿岩运输调配是构成矿山复杂系统的关键环节。矿山运输成本高,优化矿岩运输与调配,求得最优调运方案,可以最大程度地节约运输费用,显著提高矿山经济效益。将运筹学理论和矿岩运输调配实际问题结合进行研究,基于线性规划单纯形法基本原理,把矿岩运输调配问题构建成标准化数学模型,通过编制计算程序,借助计算机实现复杂计算和数据处理。在矿山矿岩调配方案存在多个可行解的情况下求出最优解,对矿岩和运输设备进行统筹安排,为矿山设计和生产管理找到成本最低的矿岩运输方案。线性规划单纯形法是求解解线性规划问题的通用迭代算法,通过在可行域边界上寻求和变换基本可行解而最终求得最优解。以首钢水厂铁矿为例,通过线性规划单纯形法求得矿山岩石运输调配问题最优解,找到使生产运输成本最低的矿岩运输方案。首先把实际问题转化为标准化数学模型,通过回归分析求得汽车、铁路、胶带机运距和运费的回归方程,结合相关模型参数,编制运输平衡表和运价表,按程序要求格式形成初始单纯形表,分两个阶段按步求解,通过设计好的VB语言计算程序最终求得最佳矿岩调配方案。线性规划单纯形法解决矿岩运输调配问题过程中将数学、运筹学、系统工程学和计算机科学等技术用于现代矿山总图运输设计中,发挥多学科优势,结合设计人的经验,使运输系统设计、物流调配管理达到最优经济效果。线形规划法还可以解决配矿、运输、采掘计划编制以及资源规划利用等诸多问题,在矿山中有更广阔的应用空间。
【关键词】:线性规划法 单纯形法 线性规划单纯形法 运输调配 运筹学
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O221.1
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第1章 绪论10-14
  • 1.1 课题背景10
  • 1.2 相关领域的研究成果10-13
  • 1.2.1 线性规划方法的提出与发展历程10-11
  • 1.2.2 线性规划在相近领域的实际应用11-12
  • 1.2.3 现有研究成果的不足之处12
  • 1.2.4 矿山矿岩运输调配问题12-13
  • 1.3 主要研究内容与方法13-14
  • 第2章 线性规划单纯形法数学模型14-22
  • 2.1 线性规划数学模型的标准形式14
  • 2.2 线性规划数学模型标准形式的矩阵表示14-16
  • 2.3 线性规划的通用解法—单纯形法16-21
  • 2.3.1 单纯形法的基本思路16-17
  • 2.3.2 一阶段单纯形法17-20
  • 2.3.3 二阶段单纯形法20
  • 2.3.4 非唯一最优解的情况20-21
  • 2.4 本章小结21-22
  • 第3章 矿山运输问题的解决方案和参数的确定22-36
  • 3.1 矿山运输问题解决方案22-23
  • 3.2 汽车运输成本构成分析23-31
  • 3.2.1 汽车运输成本分解计算23-30
  • 3.2.2 单位运输成本构成分析及其随经营年份的变化分析30-31
  • 3.3 有关计算参数的确定31-35
  • 3.3.1 采场内汽车运距的确定31-32
  • 3.3.2 汽车效率回归方程32
  • 3.3.3 汽车运费回归方程32-33
  • 3.3.4 铁路运费回归方程33-34
  • 3.3.5 胶带机运费回归方程34
  • 3.3.6 运输平衡表和运价表的编制34-35
  • 3.4 本章小结35-36
  • 第4章 线性规划法解决岩石运输调配问题实例36-43
  • 4.1 项目简介36
  • 4.2 建立运输平衡表36-38
  • 4.3 构造约束方程组系数矩阵38
  • 4.4 目标函数的系数38-39
  • 4.5 计算及结果分析39-41
  • 4.6 本章小结41-43
  • 结论43-45
  • 参考文献45-47
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果47-48
  • 附录 1:矿岩运输调配程序源代码48-63
  • 附录 2:原始数据表63-80
  • 附录 3:运输结果和中间计算过程80-81
  • 致谢81

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