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炼铁站铁水运输系统行车调度建模及仿真

作　者: 许雪龙
导　师: 王晓光
学　校: 武汉理工大学
专　业: 工业工程
关键词: 铁水运输系统调度最大概率进路最小费用最大流系统仿真
分类号: U11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

铁水运输是钢铁企业中比较重要的环节,对其进行生产调度优化是降低物流成本、提高企业竞争力和经济效益的必行路径。铁水运输系统有着多源和多汇和物流对象的两重性等特性,对铁水运输系统中行车调度进行研究,安排好铁水产量和机车行走路径,合理选择等待和避碰方式,提高机车效率。铁水运输路网相较于一般铁路网络,有着随机性大、区域较小,铁路道岔多、机车多、罐车多等特点,使调度比较困难。本文中对路网采用物理分区和逻辑分级建立网络拓扑结构。物理分区是按铁水生产处理工序将路网划分为几个子区域,而逻辑分级则是基于物理分区,将路网抽象表示成两个层次。对于较小的子网用Dijkstra方法寻找最短路径。对于路网较复杂的中间走行区用最大概率进路安排进路,这样的得到的进路为后续留下最大概率平行进路,有效减小了铁水车的路径冲突；在已有固定进路的基础上,同时采用最小费用最大流方法对有路径冲突的铁水车进行合理的等待和避让。同时还简要介绍了在钢铁企业现场监控铁水车运行状态和解决避碰问题,GPS技术的弊端和用电子标签和射频技术相结合的方法的优势。为进一步验证解决路径冲突理论可行性提供技术支持。在对铁水运输系统行车调度仿真时讲述了系统仿真的定义和步骤,并对几种仿真软件进行了比较,由于Flexsim软件有其独特的优势,如建模简便快捷,可视化效果好及良好的兼容性等,故而选择了用Flexsim软件对铁水系统行车调度进行仿真建模。文中构建了铁水运输系统仿真模型,并对其运行状态进行了模拟,得到相关仿真数据,最后对数据进行了分析。并得到运送铁水的机车的数量必须合适,路径安排必须合理,以及机车占用道岔较多时,会与其他机车产生路径冲突等结论,结论也与实际相符。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 研究背景及意义  9-10
    1.1.1 研究背景  9-10
    1.1.2 研究意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-13
  1.3 课题研究的主要内容  13
  1.4 论文组织结构  13-15
第2章图与网络的基本理论  15-21
  2.1 图论的基本概念  15-16
    2.1.1 图论的定义  15
    2.1.2 图的特征  15-16
    2.1.3 图论的应用  16
  2.2 网络的基本理论  16-20
    2.2.1 网络图和图的计算机存储  16-17
    2.2.2 最短路网络模型  17-19
    2.2.3 最小费用最大流网络模型  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第3章铁水路径行车调度建模  21-50
  3.1 铁水运输系统  21-22
  3.2 铁水运输路径网络图  22-27
    3.2.1 铁水运输网络  22-24
    3.2.2 路径网络图的建立  24-27
  3.3 生产区子网路径的确定  27-30
  3.4 中间走行区行走路径的确定  30-35
    3.4.1 最大概率进路  31
    3.4.2 中间走行区进路安排  31-35
  3.5 路径调整  35-37
    3.5.1 最小费用最大流  35
    3.5.2 网络模型的建立  35-37
  3.6 网络模型的流程  37-39
  3.7 网络模型的分析  39-43
  3.8 路径安排详细步骤和计算机实现  43-47
    3.8.1 路径安排详细步骤  43-44
    3.8.2 计算机实现  44-47
  3.9 避碰的实现  47-49
  3.10 本章小节  49-50
第4章铁水路径行车调度系统仿真研究  50-67
  4.1 系统仿真概述  50-51
  4.2 系统仿真的步骤  51-52
  4.3 系统仿真软件  52-53
  4.4 铁水车行车调度Flexsim仿真研究  53-66
    4.4.1 Flexsim软件介绍  53-54
    4.4.2 系统资源和Flexsim软件要素  54-55
    4.4.3 系统仿真目标  55-56
    4.4.4 Flexsim软件实体参数设定  56-59
    4.4.5 铁水运输路径仿真研究  59-66
  4.5 本章小结  66-67
第5章总结与展望  67-69
  5.1 总结  67-68
  5.2 展望  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
学习期间发表的学术论文  73

炼铁站铁水运输系统行车调度建模及仿真

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