一种面向露天煤矿多资源协同的卡车动态调度方法与流程

本发明涉及矿场车辆调度，尤其涉及一种面向露天煤矿多资源协同的卡车动态调度方法。

背景技术：

1、在露天煤矿生产中，采装、运输与破碎过程通常由挖机装载、矿用卡车运输和破碎站接收处理等环节构成。挖机的装载能力、矿用卡车的运输能力、破碎站的处理能力以及道路通行能力之间相互制约。若矿用卡车配置数量过多，则易在挖机或破碎站前形成排队等待；若矿用卡车配置数量过少，则可能导致挖机或破碎站处于空闲状态，降低设备利用率。现有调度方法通常依据固定时间间隔或单一资源指标生成调度方案，对设备故障、道路中断、路段拥堵以及破碎站堆存变化等动态扰动的响应不够及时，若调度方法仅给出最优化目标而未对挖机、矿用卡车、破碎站、道路及保障设施之间的能力约束进行联合处理，则所生成的调度方案可能因违反实际能力约束而无法执行。因此，如何提高露天煤矿多资源协同场景下卡车调度效果是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

2、中国专利公开号cn119558634a公开了一种露天矿山运输调度方法及装置，包括：获取目标矿区的工程数据，根据工程数据和以总运输费用最低为目标构建的目标函数，采用基于梯度优化器的全局搜索算法，对目标矿区中各运输路线的运输次数进行迭代优化，得到目标运输次数方案，进而确定目标矿区的车辆调度方案。这样在确定目标矿区的车辆调度方案时，采用了基于梯度优化器的全局搜索算法，通过梯度搜索规则和局部逃逸操作符。但是上述方案存在以下问题：未能基于考虑矿卡调度过程中的区域性问题，无法确定调度集体的构建方式以使调度集体与故障在调度网络中的实际影响扩散范围相匹配，从而导致多资源协同场景下调度集体构建的准确性与调度响应的适应性差。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种面向露天煤矿多资源协同的卡车动态调度方法，用以克服现有技术中未能基于考虑矿卡调度过程中的区域性问题，无法确定调度集体的构建方式以使调度集体与故障在调度网络中的实际影响扩散范围相匹配，从而导致多资源协同场景下调度集体构建的准确性与调度响应的适应性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种面向露天煤矿多资源协同的卡车动态调度方法，包括：

3、基于故障事件的地点发生度确定分析策略是否为基于调度措施中的参数调节度进行特征分析；

4、特征分析中，基于挖机供需偏差以及供需波动值确定参数调节度的获取基准，基于参数调节度确定特征分析方式是否将特征分析方式由基准分析调整为关联分析以获取故障原因；

5、基于故障产生时段内的故障原因确定故障矿卡的矿卡类别，针对最近一个完整分析周期内的故障事件数量大于预设故障事件数量时，确定针对各目标矿卡进行调度集体构建；

6、调度集体构建中，基于联合故障矿卡的参与扩散值确定是否将调度集体的构建方式由区域构建调整为参与度构建以获取调度集体；

7、基于故障事件的调度等级对调度集体进行矿卡调度。

8、进一步地，针对故障事件的地点发生度小于或等于预设地点发生度的条件，确定故障事件产生原因的分析策略为基于调度措施中的参数调节度进行特征分析。

9、进一步地，针对挖机供需偏差小于或等于预设挖机供需偏差且供需波动值小于或等于预设供需波动值的条件，确定参数调节度基于车流配比获取；

10、针对挖机供需偏差大于预设挖机供需偏差或供需波动值大于预设供需波动值的条件，确定参数调节度基于偏差持续时长获取。

11、进一步地，针对参数调节度大于预设参数调节度的条件，确定特征分析方式为基准分析，获取偏差持续时长内的故障产生时段，并基于资源接收点的数据序列获取故障原因；

12、所述故障产生时段为单个故障事件的开始时刻到该故障事件的结束时刻之间的时间间隔。

13、进一步地，针对参数调节度小于或等于预设参数调节度的条件，确定将特征分析方式由基准分析调整为关联分析，所述关联分析包括：

14、将故障产生时段内目标矿卡的车载终端、破碎站的称重设备、挖机作业监测装置以及道路监测设备在同一采集时刻下的异常数据记为异常调度组；

15、将异常调度组的采集时刻由早到晚的顺序进行排列以获取异常序列，提取异常序列中的时序特征值、空间特征值以及匹配特征值以获取故障原因。

16、进一步地，针对故障产生时段内的故障原因为单侧影响的故障矿卡，确定矿卡类别为固点故障矿卡；

17、针对故障产生时段内的故障原因为多侧影响的故障矿卡，确定矿卡类别为联合故障矿卡。

18、进一步地，所述故障矿卡为故障事件内数据偏移度大于预设数据偏移度的目标矿卡。

19、进一步地，针对联合故障矿卡的参与扩散值小于或等于预设参与扩散值的条件，确定调度集体的构建方式为区域构建，所述区域构建包括：

20、获取故障事件对应的发生时刻各调度矿卡在重复运行路线中的位置以及各调度破碎站的位置记为调度响应点，将能够包围最近一个完整分析周期内各调度响应点最小圆形区域，记为集中调度区域，将集中调度区域中的目标矿卡以及破碎站记为一调度集体。

21、进一步地，针对联合故障矿卡的参与扩散值大于预设参与扩散值的条件，确定将调度集体的构建方式由区域构建调整为参与度构建，所述参与度构建包括：

22、将联合标记次数大于标记均值的联合故障矿卡记为构建矿卡，获取能够包围构建矿卡所在的所有行驶路径的最小矩形记为分散区域，对分散区域进行均匀划分以获取若干面积相同的子区域，以随机顺序依次对存在破碎站的子区域进行连接分析以获取调度区域，将调度区域中的目标矿卡以及破碎站记为一调度集体。

23、进一步地，针对调度集体内出现故障事件时，基于故障事件的调度等级确定集群调度方式；

24、所述调度等级包括常规调度级、协同调度级或应急调度级；

25、所述集群调度方式包括：

26、针对常规调度级，对调度集体内目标矿卡执行基于车流规划的周期性调度；

27、针对协同调度级，以调度集体内的决策变量执行多资源联合优化；

28、针对应急调度级，将受故障事件影响的设备或路段从可行资源集中移除后执行重调度，对调度集体内已装载目标矿卡进行指令调度。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明地点发生度反映故障事件在矿区空间位置上的集中发生程度，在地点发生度小于或等于预设地点发生度时确定采用参数调节度进行特征分析，能够将故障原因排查聚焦于调度措施本身的参数配置而非偶发性地点因素，避免了在故障分散发生时仍按固定地点排查导致分析方向偏离的问题，提升了故障原因分析的针对性与效率。

30、进一步地，本发明通过挖机供需偏差以及供需波动值确定参数调节度的获取基准，其中挖机供需偏差反映当前调度阶段内挖机装载能力与矿卡运输需求之间的供需失衡程度，供需波动值反映挖机供需偏差在分析周期内偏离稳定状态的持续时间占比，在供需偏差较小且供需波动值较小时以车流配比获取参数调节度，在供需偏差较大或供需波动值较大时以偏差持续时长获取参数调节度，避免了单一获取基准在供需失衡显著或故障持续时间较长时无法准确表征调度参数偏离程度的问题，提升了参数调节度计算的准确性与场景适配性。

31、进一步地，本发明通过参与扩散值确定是否将调度集体的构建方式，其中，参与扩散值反映联合故障矿卡在调度网络中的影响扩散程度，并基于故障事件的调度等级确定调度集体的矿卡调度方式，其中调度等级包括常规调度级、协同调度级或应急调度级，能够根据故障事件的严重程度与影响范围匹配相应级别的调度响应策略，在常规故障时以最小调度代价维持生产节奏，在故障影响扩大时协调多资源环节联合调度，在严重故障时启动应急重调度以优先保障关键作业环节的连续性，避免了单一调度策略在故障等级变化时响应过度或不足的问题，提升了露天煤矿多资源协同场景下卡车调度的动态适应能力与整体运行效率。