运输路线规划方法

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运输路线规划方法范文第1篇

关键词：GPS定位设备；公路运输；交通；成本控制

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0090-02

GPS定位设备的应用，可以保障公路运输安全，为公路运输管理提供强大的技术支持，GPS的技术应用创新能够促进公路运输业的管理创新。一般来说，不同的运输行业对GPS技术在应用有不同的侧重点，最注重使用GPS技术的是物流运输企业，因为车辆、货物在运输过程在GPS技术的监控下能够实现精准化运输，在应用过程中能够合理调配车辆的运能、运力，降低运营成本，提高客户满意度。

1 GPS定位设备简介

GPS又叫全球卫星定位系统，具有全球性、全能性、全天候性优势的导航定位、定时、测速功能，它的发展基础是“子午仪卫星导航定位”技术。GPS系统由三个独立的部分组成。空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星；地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站；用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。

GPS导航系统的基本原理是得到已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，并根据多颗卫星的数据综合分析就能确定接收机的具置。卫星位置的确定方法是根据星载时钟所记录的时间，用户到卫星距离的确定方法是通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速即可得到。车载终端、通信网络、监控中心三部分是构成GPS车辆卫星定位监控系统的主要部分，通讯核心是监控中心的整个信息系统，定位信息由车载终端负责接受和发送，各种内容和控制信息的分类、记录和转发也由整个系统进行控制。GPS通信系统经历了从无线集群向数字移动通信网络的过渡，使得GPS监控系统的运营成本大大降低，大数据量的传输变成现实，从而实现从车辆定位简单监控到运输全程综合监控的飞跃。

2 GPS汽车导航的优点

GPS给人们带来了新的生活方式，只要你知道目的地，在任何地点都有清晰的路线展现在你的眼前，其主要优点有以下三方面：

首先，GPS导航仪可以保持跟踪你的车，汽车GPS导航跟踪系统，可以跟踪你的车辆在互联网地图上的位置，可以得到保证车辆距离的安全，如果有什么闪失，可以立即采取适当的行动。

其次，防止车辆被盗，车辆被盗时汽车GPS导航系统也是非常有用的。可以在任何时间找到车辆。可以设置汽车GPS导航车辆跟踪工作，以便在特定区域，离开让人感到震惊的区域。当然，也可以从一个地方移动到其他可以改变安全区的设置。所以，一旦车子离开安全区，可以监视它，并确保它们的安全。

最后，它可以轻松地获取有关车辆的信息。有关车辆的确切位置的信息通常是通过互联网，但这些天，你可以通过移动信息，也可以致电该公司，为您提供您的移动服务和短信服务的位置。然后也有GPRS服务，使您能够在您的手机访问互联网。还有汽车GPS导航软件的手机，所以你只需打开它，你可以立即获得车辆的位置。

3 GPS定位设备在公路运输中的应用

现阶段，GPS定位设备在国内运输行业的应用主要体现在对运输车辆的监控与调度，根据不完全统计，有超过1000万辆的公路运输车辆已经安装了GPS定位设备，并表现出应用规模逐渐扩大的趋势。GPS定位设备在公路运输中的主要功能包括车辆的跟踪管理、提供出行路线规划和导航、车辆的指挥调度、车辆的公路行驶监控、公路运输车辆的安全防护、公路运输车辆的管理等。

车辆跟踪管理方面的应用：公路运输车辆在任一时刻的具置都可以利用GPS和电子地图显示，操作过程中可以随意放大、缩小、还原、换图。可以通过目标的随时移动，将目标在屏幕上始终显示；此外，还能通过多窗口、多车辆、多屏幕等功能对很多车辆进行同时跟踪，尤其是对长途客运车辆要进行重点跟踪。

能够提供出行路线规划和导航：汽车GPS定位设备的一个重要辅助功能就是提供运输路线规划，尤其是长途客运运输，在不熟悉路线的情况下，司机可以在GPS定位系统设定起点和目的地，由计算机软件系统根据设定要求自行给出最适合的路线，主要包括走哪条路线能在最短的时间内到达、哪条路线路况最好、通过高速公路路段次数最少的路线等。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行。

实现车辆的指挥调度：客运车辆监控指挥中心，可以通过GPS定位技术将外出运输的客车具置显示在电子地图上，精确显示出被控车辆的所处位置。例如：运车队装载了GPS车载定位系统以后，整个客运公司能够提高管理效率，提升管理水平，车辆调度指挥人员可以通过监控中车辆的具置，对汽车的运输情况进行实时指挥，更能够对车辆在出现走弯路的情况下通过电话或短信的方式进行及时指挥，警告它们前方路况，提高旅客运输速度和提高运输安全指数，减低旅客运输成本。

实现车辆的公路行驶监控：公路客运的安全问题是运输业重点关注的问题，是关乎人民生命财产安全的大事，因此，对旅客运输车辆的安全监管是非常必要的。从减少交通事故的角度考虑，要严密监管车辆的行驶速度、行驶路线、行驶区域、停靠地点、停靠时间等方面。车辆行驶状态能够通过GPS监控系统实时反映在车辆管理调度室，如果司机违反规定，速度过快或不按正常路线行使，不按正常地点停靠，系统都能在第一时间做出反映，及时、自动向监控中心和驾驶员报警，运输管理部门可以根据车辆实际运行状态，实现车辆安全、有序的运输。

实现公路运输车辆的安全防护：车辆公路运输过程中，尤其是长途客车运输，一旦车辆遇到抢劫、交通事故、急需修理等紧急情况时，驾驶员可以向本部监控中心及时发出求助信号，客运中心可以根据车辆所在的具置等实际情况，在确保车内所有人员安全的情况下，实现对车辆采取监听、锁闭车门、遥控熄火等操作。

4 结语

GPS定位设备在公路运输中体现出了独特的“定位、监控、防盗”优势，越来越多的车辆安装了GPS定位设备。实践证明，客运车辆的定位系统能够满足和解决用户对车辆定位查询、防盗的需求，为客运单位提供方便、快捷、科学化的软件管理模式，为减少车辆损耗，提高客运经济效率。

参考文献

[1] 关于公布第1批符合道路运输车辆卫星定位系统标准的车载终端的公告[J].交通标准化，2011，（15）.

[2] 路智军，海格.客车：智慧之花结硕果[J].驾驶园，2011，（9）.

运输路线规划方法范文第2篇

1.1解决苏州物流企业专业人才缺乏的问题①企业提高人才招聘的门槛，企业在招聘员工时可以适当提高学历要求，适当多选择管理类专业的毕业生，增加企业专业化人才的比例；②企业为员工提供更多培训机会，增加员工的专业化知识；③企业为员工提供更多的升职机会来刺激员工提高自己的学历，更高的职位与令人满意的薪酬都能对员工的工作积极性起到激励作用，同时能刺激员工对专业化知识的需求。

1.2针对企业信息化管理水平低的解决方法①企业首先建立完善的运输系统，完善的运输系统要求企业内部运输资源标准化，实现标准化不仅有利于企业信息管理，还有利于企业在货物转运、装卸搬运等方面效率的提高。②企业需要引进先进信息化电子技术，对于某些大型运输企业还可以建立完善的、功能强大的企业内部网。如果企业运用如GPS定位系统和GIS地理信息系统，就能准确获取车辆在任何时刻的位置、速度、油耗、沿途道路状况等具体信息，系统将获取的信息提取、计算、分析后，将其通过信息模块到监控平台的网络上，管理者只要登陆网络，即可对车辆的所有运行信息一目了然。③企业适当运用现代化管理模式，为实现精益化管理，不能只有先进的信息技术，也要有现代化管理模式配合。如JIT管理模式，JIT主要用于生产，其基本思想是“只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品"，对于企业运输方面，只在客户需要货物的时候仅运输客户需要的货物量。

1.3针对苏州物流企业运输车辆平均实载率低的策略车辆实载率提高的意义在于：充分利用运输工具的额定能力，减少车辆不满载行驶时间，减少运输过程的浪费，从而求得运输合理化。车辆实载率=（单车实际载重量*运距）（/标定载重量*行驶里程）*100%，从式子中可以发现，为提高平均实载率，企业可以在标定载重量的范围内增加单车实际载重量。因此，提出两点可以提高车辆实载率的方法：①企业建立符合社会发展的标准化制度，健全企业集装化运输方式，企业运用如国际标准化尺寸的托盘，以托盘为单位完成货物的装卸、运输活动，工作人员根据托盘的尺寸、客户运送路线规划出合理的装卸方式。运用集装箱运输使企业实现甩挂运输与多式联运，提高车辆、轮船等的实载率，减少节点与运输路线上的资源浪费，促进精益管理。②企业之间通过联合合作相互提供货源信息，相互提供配载服务，企业之间加强沟通便于运输企业对货物的装载有所规划，减少车辆在返回企业的途中降低空驶率，提高资源利用。

1.4如何解决企业运输过程中的附加值较低问题企业运输过程的附加值较低可能有多种原因，如：企业本身的规模比较小，没有足够能力来提供更加完善的运输服务；公司的经营理念仍然较为落后，未考虑增加运输过程的附加值等。对于这种问题的解决策略，可以考虑多提供增值服务：①信息增值服务。为提高增值服务的水平，除了自身的信息系统建设外，还考虑为客户提供配套的物流信息服务，以此来实现彼此的信息对接，利用对数据的积累和整理，对客户的需求预测，及时查询客户货物情况，提供服务信息的实时查询、浏览、在线货物跟踪，联机实现配送路线的规划、物流资源调度、货物检查等等。②加快反应速度的服务。为解决因运输路途较远而供应不及时状况已经设立配送中心，为了提高附加值，优化配送中心、物流中心网络，重新设计适合客户的流通渠道，来减少物流环节，简化物流过程，提高物流系统的快速反应能力。③提供包括订舱、包舱、包装，货物的装卸、监装、集装箱拼装拆箱、分拨、中转及相关的短途运输服务等。

2结束语

运输路线规划方法范文第3篇

关键词：GIS技术；高速公路管理；应用；分析

GIS技术有许多优点，它结合了计算机技术和网络技术，能够实现对地球表层空间中各个地理数据的收集、整理、管理和运算等，还能修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持等，方便了决策的制定和分析。在公路管理中，有着较高的应用价值。

一、GIS综合论述

GIS技术是一项较为先进的科学地理测绘技术，将其应用到公路管理中，可以有效的针对公路的相关数据进行收集，使得公路得到良好的管理。高速公路是社会经济发展的必然产物，它是伴随着汽车工业发展和整个社会的政治、经济的发展而发展的。我国高速公路的迅猛发展，使得高速公路管理水平日渐不足，高速公路的现代化管理提上日程。GIS结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经在高速公路管理中得到广泛应用。在高速公路管理中，GIS可以对空间信息进行分析和处理。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起，并且对空间信息的存储管理分析，从而使其在诸多高速公路管理项目中具有实用价值。

二、GIS在公路管理中的具体应用情况

（一）在公路地图中的应用

相较于传统的人工制图来说，GIS制图要更加灵活和便利，相关部门在应用GIS所绘制的地图的基础上，可以有效的展开对高速公路的管理。公路地图上要包含相关的村庄、铁路线路和行政区域划分的相关信息，同时还需要标注相关公路名称、里程等信息，依据GIS技术所绘制出的地图，能够针对相关的内容实施物理存储和管理，针对每一个图层均可以进行有效地划分，可有效确保图层实现叠加处理。GIS电子地图能够凸显出全图的相关功能，可以使得地图上的距离得到精确的计算。另外，GIS随着时代的发展还在不断更新和完善，这使得其能够与时展相同步，而不会出现淘汰的情况。我国许多区域都需要进行高速公路建设，而且随着社会的发展，对于高速公路建设的需求量也在不断的增加，这就需要合理的应用GIS技术来有效的对新建的高速公路线路信息进行收集，从而绘制成最新的公路线路图，将GIS应用到高速公路管理中，可以有效的输出相应的公路地图，在地图中标注出具体的路面参数和路况指数等，使得相关的人员可以直接通过GIS公路地图了解相关高速公路的具体情况。

（二）在公路统计中的应用

在高速公路管理中，GIS的应用主要体现在公路统计中。为满足经济高速发展的需求，公路管理部门就需要采取相关的措施来对高速公路网络实施有效的养护和建设，从而构建相应的GIS高速公路地理信息系统。而该系统能够有效的针对高速公路线路数据实施存储，同时也可以依据数据库来进行预测分析模型的构建，根据所建设的模型可以实现对经济的分析和预判，以确定现今存在的高速公路运输网所具备的性能，使得高速公路运输网的实际情况、性能等均得到有效的变化，从而为高速公路养护工作的开展奠定扎实的基础，并提供相应的方案。在应用于科学调查、资源管理、发展规划、绘图和路线规划过程中的力度同样不可忽视。GIS甚至能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，来发现那些需要保护不受污染的湿地。

（三）在运输管理中的应用

在高速公路运输管理中应用GIS技术，能很好地解决当前高速公路运输管理中的不足。由于GIS技术具有地理、地形等数据查询以及分析统计的功能，在公路运输的管理当中，可以建立起交通地理信息系统数据库，为管理部门或用户提供各种数据查询方式和分析方法，以及对空间数据的分析。根据地理信息数据库，利用数据查询的方式，可以快速找到有关区段、站点、车次等公路信息，而高速公路运输的主管部门也可以利用数据的分析方法进行客流情况的分析，从而制定行车计划。

（四）在公路设计中的应用

在高速公路设计的过程中应用GIS技术，可以使得高速公路规划设计变得更加简便和轻松。在选线设计中，通过鼠标在数字化地形图选取控制点连线后，路线的大致走向便可以基本确定。一般的方法是先在数字化的地形图上选取某一个作为控制点，再把各个控制点连接起来。同时，GIS技术也在横纵断面的设计中发挥着重要作用。在进行对高速公路的纵断面设计时，GIS技术可以在极短的时间内应用各种方法建立数字高程模型。由于数字高程模型已经存在，高速公路软件就能自动的根据事先完成的平面选线，生成地形纵剖面图。横断面的设计一般在纵断面的设计之后进行，根据完成的平面设计和纵断面设计，应用GIS技术，高速公路软件就可以自动生成横断面图。

（五）在公路规划中的应用

过去对于公路的规划由于缺乏专业的数据分析处理系统，只能依靠工程师的经验等进行判断，其主观性较强，从而导致公路建成后各种问题频发，严重影响了道路改建、扩建以及重建的效果。GIS技术在实现了对地籍信息数的收集、整理、存储的基础上可以完成对于高速公路规划路线的各种预测性模型的建立，并对道路建设后所产生的经济及社会效益等建立相应的模型，通过详实的数据来对高速公路规划进行决策支持。同时，通过在高速公路的前期规划中使用GIS系统可以较为方便地对高速公路网进行整体规划、选线，并对各种不同的路线的所产生的社会及经济效益以及各种影响等进行数据分析，从而方便对决策进行支持。

总之，信息技术改变了世界，现今的信息技术渗入到了生产生活的各个方面，通过使用GIS系统可以更好对公路交通进行技术支撑。在GIS技术的大力支持下，高速公路管理实现了跨越式、全方位的发展。而在未来的社会发展中，GIS技术会得到进一步的更新和完善，这也就会使得高速公路管理实现长远可持续的发展。

参考文献：

[1]张谦.信息化高速公路管理――GIS技术应用[J].科技信息，2012.

运输路线规划方法范文第4篇

关键词：临时辅路路线规划施工方案

中图分类号： G322 文献标识码： A 文章编号：

1. 工程简介

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南段的沙河渡槽段工程第二标段，主要包括沙河～大郎河箱基渡槽，标段总长3534m，设计桩号SH(3)4+504.1～SH(3)8+038.1。省道S242公路(鲁平公路)宽14.5m，在桩号SH(3)7+249.13处与本标段主体工程相交叉，交角约40.04°。

2. 临时辅路工程内容及特点

1.鲁平公路交叉段临时辅路工程内容主要包括：临时辅道路线规划，临时辅道路基、路面施工，原始道路的拆除、临时辅道拆除、恢复原始路面通行。

2.鲁平公路交叉建筑物施工时间跨度长，施工工程量大，需科学组织，合理安排，保证进度；

3.临时辅路穿越施工作业区，交通量大。施工干扰和交通安全问题突出，必须加强现场管理和监督，保证施工和交通安全。

3.临时辅路路线规划

3.1临时辅路路线设计的特点

3.1.1路线走向的整体趋势就是基本顺着等高线的方向，并考虑到沿线的村庄、坟墓及沟槽等建筑物，并尽可能的缩短路线的长度，节省了工程造价。

3.1.2根据《公路工程技术规程》要求，圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行驶所需要的条件而确定的，而3级公路设计通行速度宜为30km/h～40km/h，车速并不大，所以平面设计时尽可能的使用了较高的线形指标，视觉效果上也满足同向曲线最小值线段长大于6v, 反向曲线最小值线段长大于2v（v为设计速度，单位为km/h）的要求。

3.1.3 平纵结合合理。在本设计中，充分做到了“平包竖”。

3.1.4 纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小、长短、前后的纵坡情况、竖曲线半径大小及平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出合理纵坡，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、便捷、舒适，工程造价合理的目的。

3.2排水设计

3.2.1在路基两侧或内侧设深0.5m，宽0.5m的排水边沟，以排出路面、路基及边坡水，边沟为土质边沟，需碾压成型。

3.2.2根据辅路沿线地形，在低洼（冲沟）部位设置穿路管涵用于排出内侧积水，管涵将根据原排水沟断面拟采用内径为φ100cm和φ50cm混凝土预制管。

排水沟的水均通过管涵排至路基范围以外。

3.3本路线设计中应该注意的问题

在平原微丘区，拉坡时，要充分考虑到填挖平衡，并尽量避免大填大挖的出现，保证路基的稳定。

4.施工方案

1.施工程序

测量放线路基表层处理及验收石灰稳定土基层水泥砼面层。

2施工方法及技术要求

（1）路基表层清理

主要清除路基基底范围内树木、树桩树根、杂草、垃圾以及监理工程师认为的其它有碍物。含细根须、植物、覆盖草等的表层有机质土壤要及时开挖运至监理指定地点。（2）路基表层处理

路基表层清理、平整后，辅以人工整平，以达到设计要求的平整度。而后进行路堤基底面的压实，其压实度应不小于90%。

（3）砂砾石底基层施工

由于辅路沿线路床土质保水性好，含水率较高且不易压实，为保证路基承载力，在碾压好的路床上松铺20cm砂砾石料对基础面挤密。在基面碾压完毕后，按松铺系数1.2均匀铺筑砂砾石，碾压5～6遍。

3、石灰稳定土基层施工

4、路面面层施工

1) 施工准备

该路面砼面板分双幅交替施工，面层混凝土采用拌合楼集中拌制，用10m3搅拌车运输，自行式排架振捣机振实，三轴混凝土摊铺整平机摊铺整平。施工中所用材料都必须严格按行业标准进行试验和配合比设计。

2) 施工要求

根据设计文件要求，结合施工条件，确定施工方案、编制施工计划、进度等，组建试验机构等。

(1)基层检验筑砼之前，应先复核基层，检验过程中，如有破坏部分采用C10混凝土进行填补。

(2)测量放样根据设计图纸放出路中线和边线，沿模板中心每隔5m测一高程，并检查基层标高和路拱横坡在路中心线上每20m设一中心桩。在胀缝、缩缝、曲线起点和纵坡转折点处加设中心桩。临时水准点设于路线两旁固定的建筑物另设临时水准桩，每隔100m左右设置一个，以便于施工时就近路面进行复核，所有检查、测量放样都应在监理工程师的指导或监督下进行，并取得监理工程师认可进行下道工序。

(3)安设模板模板采用25cm宽钢模板，立模的平面位置和高程按设计要求进行。

(4)砼拌制与运输由拌和楼拌和，砼运输采用搅拌运输车送料。

(5)砼的摊铺混凝土摊铺成型采用三辊轴整平机，摊铺砼前检查模板位置、高程、支架稳固、模板双侧面涂脱模剂。铺筑砼前，基层顶面必须清扫干净并保持湿润状态，不得有积水。

(6)振捣混凝土的振捣采用自行式排架振捣机，振捣器在每块区域振捣时间保持稳定，应以拌和物停止下沉，不再冒气并泛出水泥砂浆为准，不宜过振。

(7)表面修整振实后的混凝土应适时整平抹完，拉压槽等工作，整平工作由人工修整、抹面，并用3m直尺加强检查，做面时，严禁在混凝土面板上洒水、撤水泥粉，拉槽器制作纹理时，严格控制纹理走向至路边，与路线前进方向垂直，相邻的纹理相衔接，槽相邻板的纹理应贯通，以利排水。

(8)接缝

①纵缝该路面工程纵向施工缝采用平缝形式，设于路基中线处，且不设拉杆。

②横缝该路面工程横缝全部采用假缝形式，间距控制在4～6m，在表面修整以后，及时用砼切缝机切缝，切割深度为面板厚的1/4～1/5,宽度为3～8mm,切割完毕后用沥青麻筋填充。

(9)砼路面养护为保证砼面板的质量，在砼浇筑完毕后及时覆盖草帘被，天气较好时要及时洒水养护，且养护时间28d内禁止一切交通车量通过。

5.施工质量及安全环保保证措施

⑴ 选用精密的测量仪器，精确测量放样，路面施工全程打桩挂线，按线施工，确保路面厚度、宽度、坡度及平整度。

⑵ 路基土石方开挖前做好周边排水设施，防止开挖过程中外来水流入工作面，损坏路基开挖边坡。

⑶ 选用平地机、振动碾压机等先进的施工设备及具有丰富经验的操作手，确保路基路面平整密实，线条顺直，外观美观。

⑷ 施工过程中严格控制配比，严格检查各道工序质量，上道工序合格才能转入下道工序。

⑸ 路基路面施工过程中各种车辆设备均应通过安全鉴定，合格后方可进入作业面。作业时应派专人按统一信号指挥车辆设备行走路线，以免发生意外事故。

⑹ 路基路面填筑过程中各种车辆设备均应通过安全鉴定，合格后方可进入作业面。作业时应派专人按统一信号指挥车辆设备行走路线，以免发生意外事故。

⑺ 规范现场文明施工，废弃土料堆存在指定地方，并做好防护，防止水土流失。

6.施工过程中应注意事项

⑴ 防雨：石灰土施工受天气影响较大，应从气象台预定中长期天气预报、三天天气预报和施工现场当日天气预报，根据天气预报采取相应应对措施。

⑵交通：无论是刚刚成形的灰土，还是正在施工中的灰土都应避免车辆碾压。刚刚成形的灰土强度还较低，车辆荷载会破坏石灰土的整体强度，使结构层产生裂缝。

⑶ 及时验收覆盖：碾压成形后，应及时自检、报监理验收，上面覆盖养护土后，粗略整平，轻型压路机稳压覆盖土，使成型后的石灰土始终处于潮湿状态，不可使石灰土处于过湿或过于干燥的状态。

所用规范、标准目录

1)《公路路基设计规范》JTGD13-2002

2)《公路路面基层施工技术规范》JTGD34-2000

运输路线规划方法范文第5篇

[关键词]露天矿生产；DISPATCH系统；优化调度

中图分类号：TD653 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0079-02

0 引言

露天矿生产是一项复杂的系统工程，它以采掘为中心，以运输为纽带。为完成生产计划指标和工作任务，将这些繁杂的环节在生产过程中合理的组织安排好，并根据现场具体情况合理安排生产，对于传统的露天矿开采生产管理是一大技术难题。所以采取合理的优化调度系统进行优化调度显得至关重要。随着计算机科技的不断发展，利用计算机系统科学来管理露天矿生产的要求变得越来越迫切。上世纪80年代，美国模块公司将其设计的DISPATCH系统在泰龙露天矿投入了使用，使计算机系统管理露天矿生产的技术得到了重大的突破。在20世纪90年代，模块公司为调度系统加入了GPS技术，使调度系统的监测与管理更加方便。

1 露天矿卡车调度系统的组成

露天矿卡车调度系统以矿山数据库为核心，通过无线计算机网络采集各车载段的信息，将各个生产指挥环节集成在这个网络之中，实现各种生产信息的采集、存储、分析和处理，辅助决策单位对安全生产进行指挥调度。系统采取C/S架构模式，分为数据采集端子系统、无线通讯系统，矿山数据库系统与管理决策应用子系统四部分。

1.1 数据采集端子系统

该部分属于客户端系统，用于按一定时间周期性的采集空间数据信息及各种数字和状态信息。包括车载终端系统、GPS定位系统。车载终端系统位于卡车配置的工控机上，用于显示自卸车的位置、速度，车辆的生产状态、负载状态等信息，同时可以接收管理人员的调度指令和向管理人员发送请求信息；GPS定位系统利用GPS天线和差分基站，得到车辆的实时位置，为计算车辆的速度和运输距离提供了依据。

1.2 无线网络通讯系统

该子系统主要包括安装在车载段的无线通信系统，整个矿区的无线基站和位于调度室的无线通讯系统，该系统是整个卡车调度系统数据传输和各系统之间通讯的纽带。

1.3 矿山数据库系统

该部分是整个系统的核心，它根据矿山的实际情况，建立相应的数据库结构，实时接收和存储车载端采集到的数据，并将这些数据传输到管理决策系统，为其进行管理决策提供量化的依据。

1.4 管理决策子系统

该部分属于服务器端系统，通过对采集和存储在矿山数据库中的数据来进行分析，来进行管理决策的功能。包括用户管理系统、车辆调度系统、生产报表系统。用户管理系统用于对调度员的身份认证并分配权限；车辆调度系统通过数据库中的现场数据，依靠调度算法，对现场车辆发送调度指令；生产报表系统用于将采矿产量等信息生成报表便于矿岩产量与司机工作量的分析。

整个系统的架构框图如下：

图1 系统架构框图

2 露天矿卡车调度系统的理论研究

前面所提的露天矿卡车调度系统的软硬件部分的组成是针对露天矿卡车调度系统的理论而设计的。在DISPATCH系统中，露天矿卡车调度理论主要由三部分组成：最佳行车路线的确定（BP）；货流规划（LP）；车流动态规划（DP）。该部分的算法设计主要在卡车调度系统的管理决策子系统部分，其他系统为其提供空间及数字信息。

2.1 最佳行车路线的确定

要进行最佳行车路线规划，首先要建立好运输道路网络，该网络主要由节点与路段组成。在露天矿中，可作为节点的位置包括采掘点、卸载点、排土场、岩石破碎站、卡车加油站、道路交叉点等。连接两个节点之间的路径即为路段。由于路面状况、坡度等实际因素，即使相同长度的路段车辆的运行速度也可能不同，因此，在构建道路网络时，要将不同的路段进行分级处理，并将该级别连同路段的长度、坡度、车辆运输时间等信息一同作为路段的属性进行保存，存入矿山数据库中。

在规划好运输道路网络后，可将其抽象成一种图结构G=（N，E，W），其中，N代表图G的节点集合、E代表边的集合，W表示每个路段上的权，可用车辆行驶时间等属性表示。利用诸如Dijkstra算法等最短路径算法，通过多次迭代，计算出卡车的出发节点与目的节点之间的最短路径。最后将规划好的道路网与各最短路径以可视化的形式在管理决策系统内的显示界面上显示出来，在这里要注意的是，当露天矿采场的各节点发生变化时，道路网络要实时更新。

2.2 货流规划

露天矿卡车调度系统作为一种生产管理系统，其目的是为了达到一种预期的生产效果而设计的。其目标可以是在满足一定约束条件的前提下，达到班产量最大化或者派遣车辆最少等目标。这里的约束条件包括卡车的运输能力、开采点的开采能力、排卸点的处理能力、矿石质量约束、生产计划的约束等。在确定好各条最佳行车路线之后，在此，可将货流规划抽象成一种线性规划数学模型，利用数学方法，求出最优解。例如以达到班产量最大的目标可建立如下目标函数：

其中，Q表示班内总产量，N表示从卸载点到装载点的总路数，M表示从装载点到卸载点的总路数，表示第i条路径上空车运行的时间，表示第j条路径上重车运行的时间，分别表示第i条路径上的空车运率和第j条路径上的重车运率，单位均为。

同时，将约束条件也用数学公式来表示，例如开采能力的限制可用如下公式表示：

式中，表示第i个采掘点的班产量计划，表示从第i个采掘点出发的路径数，表示第i个采掘点的班最大采掘量。

经过多次迭代计算，求出作为优化解，从而确定好每条最佳路线上的空车、重车运率。为车流动态规划提供依据。

2.3 车流动态规划

上述的最佳行车路线确定和货流规划的过程是针对露天矿开采的静态规划，而露天矿开采实际上是一种动态的控制过程，因此需要调度人员在最佳行车路线与货流规划的基础上，根据现场的具体情况，进行卡车的合理调度，使生产计划得到合理的完成。

车流动态规划是一个复杂的处理处理过程，不同的学者根据具体生产环境的不同提出了不同的准则，包括最早装车法、最大电铲法、最小饱和度法、最大卡车法等等。在DISPATCH系统中，主要采取两阶段算法解决车流动态规划问题。首先，确定好最佳行车路线与最优货流规划，然后，系统根据第一阶段求出的各最佳路径的最佳运率，对需求卡车运输的采掘点与卸载点按优先级派遣最优的卡车。其中，采掘点与卸载点的优先级是按照货流规划与开采约束条件指定的，最优卡车是到达装载点或卸载点时间最短、货运量最佳的卡车，它的计算主要依据各卡车的所处位置与第一阶段的求出的参数。车流动态规划系统根据根据货流规划与需车要求，为每一辆卡车制定好一个最优的任务分配表，使电铲空闲与卡车排队等时间达到最小化。

在此，露天矿卡车调度理论的三部分的关系可用下图2表示：

3 结束语

随着国民经济建设的不断发展，露天矿开采的管理效率日益重要。本文介绍了露天矿卡车实时调度优化决策系统软硬件程序结构设计与露天矿卡车调度的理论组成。该系统能够很好的满足露天矿开采的管理要求。并且该系统在目前我国已有一部分露天矿已经投入使用，并取得了良好的效果。然而本系统仍有许多需要改进的地方，尤其在车辆动态规划的实时调度方面，需要更优良的优化算法来解决露天矿复杂的具体问题。在此可尝试利用不同的方法解决问题，例如可以利用遗传算法、神经网络等智能计算方法为卡车调提供良好的方案。

参考文献

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