CN115432393A - 一种最优原料运输路径的选择方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种最优原料运输路径的选择方法及系统，选择方法包括确定原料运输的起点场地和终点场地；获取初始运输数据；获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；以运输时间为权值，根据初始运输数据确定运输邻接矩阵；获取各运输设备的当前可用状态；根据当前可用状态对运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；通过最小路径算法对可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；根据最小时间路径跟踪矩阵确定起点场地和终点场地之间的最优原料运输路径。如此，根据当前可用状态更新运输邻接矩阵获取可用线路邻接矩阵，进而实现最优原料运输路径的动态选择，提高原料的运输效率。

Description

一种最优原料运输路径的选择方法及系统

技术领域

本申请涉及钢铁企业原料运输领域，特别涉及一种最优原料运输路径的选择方法及系统。

背景技术

原料场是钢铁企业内负责接收并分配原料的场地。原料在经过识别和分类之后，需要选择最优运输路径运输至指定地点。

如图1所示，为现有原料运输系统的俯视图，原料运输系统中的运输设备包括受料槽01、胶带机02、三通分料器03、堆料机04。其中，多个胶带机02和多个三通分料器03穿插设置在受料槽01和堆料机04之间，堆料机04对应一个或多个终点料堆05，终点料堆05为一次料场处用于堆放原料的料堆，每个一次料场处可以设置多个终点料堆05，每个终点料堆05堆放一种原料。原料运输过程如下：原料由翻车机或汽车在受料槽01处卸料，再由对应的受料槽01运输至胶带机02，经由胶带机02和三通分料器03，运送至堆料机04，最终由堆料机04堆放至某一终点料堆05。

在实际运输过程中，由于各运输设备的使用频率较高，难免出现某一运输设备发生故障或者进行检修导致不可用的情况，一旦出现故障就会影响原料的运输；同时，终点料堆05的可用状态也会通过决定堆料机04中的原料是否能及时卸货，进而影响原料的运输。此外，各胶带机的带长和带速各不相同，导致每个胶带机完成一次运输的运输时间有长有短。综上，需要根据各运输设备和终点料堆05的实时可用状态，以及各胶带机的运输时间，选择最合适的运输设备组合作为最优原料运输路径。

目前，最优原料运输路径的选择通常由人工完成，即由人工获得各运输设备和终点料堆05的实时可用状态，以及各胶带机的运输时间后，进行分析判断，再制定出最优原料运输路径。然而，人工选择最优原料运输路径的方法无法动态优化运输路径，一旦出现某一运输设备突发状况不可用，或者终点料堆05堆满原料导致不可用的情况，操作人员只能在发现问题后，重新获取各运输设备和终点料堆05的实时可用状态，才能再次人工选择新的最优原料运输路径，如此，会大大降低原料的运输效率。

发明内容

本申请提供了一种最优原料运输路径的选择方法及系统，可用于解决现有的人工选择最优原料运输路径的方法无法动态优化运输路径，一旦出现某一运输设备突发状况不可用，或者胶带机带速发生变化，或者原目标终点料堆05堆满原料的情况，操作人员只能等最终原料运输出现问题后才能发现并做出针对性措施，如此，会大大降低原料的运输效率的技术问题。

第一方面，本申请提供一种最优原料运输路径的选择方法，所述选择方法包括：

确定原料运输的起点受料槽和终点料堆；

获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的编号组，以及所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的初始可用状态；其中，所述运输设备包括设置在所述起点受料槽和所述终点料堆之间的所述胶带机、三通分料器和堆料机；

获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度和带速确定；

将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

获取各运输设备和所述终点料堆的当前可用状态；

根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。

在第一方面的一种可实现方式中，所述胶带机的运输时间根据以下公式确定：

其中，T[i]为所述胶带机的运输时间，i为每个胶带机，l为每个胶带机的所述长度，m为每个胶带机的所述带速，n为所述编号组中的运输设备的数量。

在第一方面的一种可实现方式中，所述将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵，包括：

将所有运输时间作为权值，并根据所述编号组建立有向带权图G＝(V，E)；

根据以下公式和所述有向带权图建立所述运输邻接矩阵A[i][j]：

其中，A[i][j]为所述运输邻接矩阵，V_i为第i个运输设备，V_j为第j个运输设备，V为所述编号组，E为所述有向带权图的边集，A_ij为所述运输时间。

在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵，包括：

判断每个运输设备的可用状态；

当所述可用状态为可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝A_ij；

当所述可用状态为不可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝∞；

将更新后所有A[i][j]确定为所述可用线路邻接矩阵。

在第一方面的一种可实现方式中，所述通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵，包括：

通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵；

根据所述最小时间矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最小时间；

根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵。

在第一方面的一种可实现方式中，所述通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵，包括：

根据以下公式获取所述最小时间矩阵：

其中，T[i][j]为所述最小时间矩阵，T_ij为最小时间权值，E为所述有向带权图的边集。

在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵，包括：

根据以下公式确定所述最小时间路径跟踪矩阵：

P[i][j]＝{P_ij,P_ij∈V，

其中，P[i][j]为所述最小时间路径跟踪矩阵，V为所述编号组，P_ij为所述编号组序号。

在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径，包括：

根据所述起点场地相邻的多个运输设备v_m，所述多个终点场地v_n，比较T_mn中的最小时间值得到起点设备v_w，终点场地v_y

定义起点设备v_w和终点场地v_y之间的可变运输设备组K[i]，并将所述起点场地相邻的第一个运输设备v_w添加入所述可变运输设备组中K[i]；

设置最小时间路径为x，且x的初始值为P_wy；其中，P_wy为所述起点场地相邻的运输设备v_w，和所述终点场地的终点料堆v_y之间的最小时间路径；

对所述最小时间路径跟踪矩阵中的每一项进行循环判断；

如果x！＝y，则将第r个运输设备v_r添加到所述可变运输设备组K[i]中，且x＝P_xy；

将所述终点料堆v_y添加入所述可变运输设备组中K[i]；

将所述可变运输设备组K[i]确定为最优原料运输路径。

在第一方面的一种可实现方式中，所述选择方法还包括：

确定所述最优原料运输路径后，根据以下步骤对所述三通分料器进行正反向控制：

读取三通分料器组F＝[f₀,f₁,…f_h-1]，其中，h为所述三通分料器组的数组长度；

根据所述三通分料器组F获取上游运输设备的上游编号组R＝[r₀,r₁,…r_h-1]；

建立下游可选设备矩阵B[i][j]，其中i对应所述上游编号组中的序号，j表示所述三通分料器的方向，包括反向和正向；

以所述上游运输设备组R中的每一项为条件，遍历所述可变运输设备组K[i]，查询运输设备V，得到所述运输设备的序号i，以及下游可选设备K_i+1；

查询下游可选设备矩阵B[i][j]中与K_i+1匹配项，得到j的值；

如果j＝0，则将所述三通分料器设置为反向；

如果j＝1，则将所述三通分料器设置为正向。

第二方面，本申请提供一种最优原料运输路径的选择系统，用于执行第一方面及各种可实现方式中的任意一种最优原料运输路径的选择方法，所述选择系统包括：

场地确定模块，用于确定原料运输的起点受料槽和终点料堆；

初始数据获取模块，用于获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的编号组，以及所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的初始可用状态；其中，所述运输设备包括设置在所述起点受料槽和所述终点料堆之间的所述胶带机、三通分料器和堆料机；

带长和带速获取模块，用于获取每个胶带机的带长和带速；

运输时间确定模块，用于根据每个胶带机的所述长度和所述带速，确定每个胶带机完成一次运输的运输时间；

运输邻接矩阵建立模块，用于将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

可用线路邻接矩阵确定模块，用于根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

最小时间路径跟踪矩阵获取模块，用于通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

最优原料运输路径确定模块，用于根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。

本申请提供一种最优原料运输路径的选择方法及系统，所述选择方法包括确定原料运输的起点受料槽和终点料堆；获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的编号组，以及所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的初始可用状态；其中，所述运输设备包括设置在所述起点受料槽和所述终点料堆之间的所述胶带机、三通分料器和堆料机；获取每个胶带机的带长和带速；根据每个胶带机的所述长度和所述带速，确定每个胶带机完成一次运输的运输时间；将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；获取各运输设备和所述终点料堆的当前可用状态；根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。如此，根据初始运输数据、编号组和运输时间建立运输邻接矩阵，再根据获取的当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行更新，获取可用线路邻接矩阵，进而选择最优原料运输路径，实现最优原料运输路径的动态选择，提高原料的运输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有原料运输系统的俯视图；

图2为本申请提供的一种最优原料运输路径的选择方法的整体流程示意图；

图3为本申请提供的一种最优原料运输路径的选择方法的选择结果示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上，“多个”是指两个或者两个以上。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请第一实施例公开了一种最优原料运输路径的选择方法，下面结合附图对本申请第一实施例公开的一种最优原料运输路径的选择方法进行具体说明。

参见图2，本申请提供的一种最优原料运输路径的选择方法的整体流程示意图；

由图2可知，本申请第一实施例提供的一种最优原料运输路径的选择方法包括：

步骤101，确定原料运输的起点受料槽和终点料堆；

在本申请实施例中，起点受料槽设置于原料场中，终点料堆则设置在一次料场中。需要说明的是，一次料堆中的终点料堆设置有多个，每个终点料堆仅堆放一种原料，但一种原料可以堆放在一个或者多个终点料堆中。

步骤102，获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的编号组V[i]＝[v₀，v₁，…v_n-1]，以及所述起点受料槽、所有运输设备和所述终点料堆的初始可用状态S[i]＝[s₀，s，…s_n-1]；其中，所述运输设备包括设置在所述起点受料槽和所述终点料堆之间的所述胶带机、三通分料器和堆料机；

在本申请实施例中，各运输设备的初始可用状态包括可用状态和不可用状态。其中，导致运输设备不可用的情况包括所述运输设备已被占用、存在故障，或者将要停机检修或者维修。

步骤103，获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度L[i]＝[l₀，l₁，…l_n-1]和带速M[i]＝[m₀，m₁，…m_n-1]确定；

在本申请实施例中，不同运输设备的时间不同，如何把不同运输设备组合在一起后，最终的总时长最短，是选择最优原料运输路径的重要标准。

在本申请实施例中，所述胶带机的运输时间根据以下公式确定：

其中，T[i]为所述胶带机的运输时间，i为每个胶带机，l为每个胶带机的所述长度，m为每个胶带机的所述带速，n为所述编号组中的运输设备的数量。

步骤104，将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

在本申请实施例中，所述步骤104包包括：

步骤401，将所有运输时间作为权值，并根据所述编号组建立有向带权图G＝(V，E)；

步骤402，根据以下公式和所述有向带权图建立所述运输邻接矩阵A[i][j]：

其中，A[i][j]为所述运输邻接矩阵，V_i为第i个运输设备，V_j为第j个运输设备，V为所述编号组，E为所述有向带权图的边集，A_ij为所述运输时间。

步骤105，获取各运输设备和所述终点料堆的当前可用状态；

在本申请实施例中，所述当前可用状态的获取主要包括以下几种情况：情况一，按照预设时间间隔进行获取，这种方法主要用于日常对各运输设备和所述终点料堆的监控；情况二，在各运输设备和所述终点料堆有突发情况时，立即获取所述当前可用状态，而不是依旧等待情况一的获取。而对各运输设备和所述终点料堆的监控以及当前可用状态的获取，则可以通过安装传感器或者其他本领域通用的技术手段获得。

步骤106，根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

在本申请实施例中，所述步骤106包括：

步骤601，判断每个运输设备的可用状态；

步骤602，当所述可用状态为可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝A_ij；

步骤603，当所述可用状态为不可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝∞；

步骤604，将更新后所有A[i][j]确定为所述可用线路邻接矩阵。

步骤107，通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

在本申请实施例中，所述步骤107包括：

步骤701，通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵；

在本申请一些实施例中，根据以下公式获取所述最小时间矩阵：

其中，T[i][j]为所述最小时间矩阵，T_ij为最小时间权值，E为所述有向带权图的边集。

步骤702，根据所述最小时间矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最小时间；

步骤703，根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵。

所述根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵，包括：

在本申请一些实施例中，根据以下公式确定所述最小时间路径跟踪矩阵：

P[i][j]＝{P_ij,P_ij∈V，

其中，P[i][j]为所述最小时间路径跟踪矩阵，V为所述编号组，P_ij为所述编号组序号。

步骤108，根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。

在本申请实施例中，所述步骤108包括：

步骤801，根据所述起点场地相邻的多个运输设备v_m，所述多个终点场地v_n，比较T_mn中的最小时间值得到起点设备v_w和终点场地v_y；

步骤802，定义所述起点设备v_w和所述终点场地v_y之间的可变运输设备组K[i]，并将所述起点场地相邻的第一个运输设备v_w添加入所述可变运输设备组中K[i]；

步骤803，设置最小时间路径为x，且x的初始值为P_wv；其中，P_wv为所述起点场地相邻的运输设备v_w，和所述终点场地的终点料堆v_n之间的最小时间路径；

步骤804，对所述最小时间路径跟踪矩阵中的每一项进行循环判断；

步骤805，如果x！＝y，则将第r个运输设备v_r添加到所述可变运输设备组K[i]中，且x＝P_xv；

步骤806，将所述终点料堆v_w添加入所述可变运输设备组中K[i]，并将所述可变运输设备组K[i]确定为最优原料运输路径。

在本申请实施例中，所述选择方法还包括：

步骤109，确定所述最优原料运输路径后，根据以下步骤对所述三通分料器进行正反向控制：

步骤901，读取三通分料器组F＝[f₀,f₁,…f_h-1]，其中，h为所述三通分料器组的数组长度；

步骤902，根据所述三通分料器组F获取上游运输设备的上游编号组R＝[r₀,r₁,…r_h-1]；

步骤903，建立下游可选设备矩阵B[i][j]，其中i对应所述上游编号组中的序号，j表示所述三通分料器的方向，包括反向和正向；

步骤904，以所述上游运输设备组R中的每一项为条件，遍历所述可变运输设备组K[i]，查询运输设备V，得到所述运输设备的序号i，以及下游可选设备K_i+1；

步骤905，查询下游可选设备矩阵B[i][j]中与K_i+1匹配项，得到j的值；

步骤906，如果j＝0，则将所述三通分料器设置为反向；

步骤907，如果j＝1，则将所述三通分料器设置为正向。

在本申请实施例中，当最优原料运输路径选择出以后，还需要通过控制所述三通分料器的正反向来完成原料的运输。

为了更好地理解本方案，下面在图1现有原料运输系统的俯视图的基础上，以球团矿的运输路径为例进行具体实施例的说明：

参见图3，为本申请提供的一种最优原料运输路径的选择方法的选择结果示意图；

由图3可知：

确定起点受料槽为受料槽一和受料槽二，终点料堆为球团矿料堆C；

获取初始运输数据，包括所有运输设备和所述终点料堆的编号组V＝[102a，102b，103a，103b，105，106，108，109，110，111a，111b，C]，数组长度为n＝12；以及各运输设备和所述终点料堆的初始可用状态M＝[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1]；

获取所有胶带机的长度L＝[180，195，330，600，300，300，240，210，570，30，45]；

获取所有胶带机的带速M为3m/s；

获取每个运输设备完成一次运输的运输时间T＝[60，65，110，200，100，100，100，80，70，190，10，15]；

将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵：

获取各运输设备和所述终点料堆的当前可用状态，此处假设所有的状态均为可用状态；

根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵：

通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵T[i][j]和最小时间路径跟踪矩阵P[i][j]：

起点场地相邻设备为102a胶带机、102b胶带机、103b胶带机,终点场地为球团矿C堆。由102a胶带机到球团矿C堆的最小时间＝530，由102b胶带机到球团矿C堆的最小时间＝535，由102b胶带机到球团矿C堆的最小时间＝560，起点场地到终点场地的最小时间为102a胶带机到球团矿C堆的最小时间530；所以最小时间路径为K＝[102a，103a，105，106，108，109，111a，C]；

确定所述最优原料运输路径后，根据以下步骤对所述三通分料器进行正反向控制：

三通分料器F＝[107]；

三通分料器F获取上游输送设备R＝[106]；

三通分料器的下游可选设备矩阵；

下游可选设备为＝108；

最小时间运输路径中，107三通分料器设置为正向。

由上述技术方案可知，本申请提供一种最优原料运输路径的选择方法，所述选择方法包括确定原料运输的起点场地和终点场地；其中，所述起点场地包括起点受料槽、起点配料仓和起点料堆，所述终点场地包括终点配料仓和终点料堆；获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点场地和所述终点场地之间的所有运输设备以及所述终点场地，以及，所述运输设备和所述终点场地的编号组，以及，所述运输设备及所述终点场所的初始可用状态；其中，所述运输设备包括取料机、胶带机、三通分料器和堆料机；获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度和带速确定；将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；获取各运输设备的当前可用状态；根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；通过对所述最小时间路径跟踪矩阵进行计算，获取所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。如此，根据初始运输数据、编号组和运输时间建立运输邻接矩阵，再根据获取的当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行更新，获取可用线路邻接矩阵，进而选择最优原料运输路径，实现最优原料运输路径的动态选择，提高原料的运输效率。

与本申请第一实施例提供的一种最优原料运输路径的选择方法相对应，本申请第二实施例提供了一种最优原料运输路径的选择系统，所述选择系统包括：

场地确定模块，用于确定原料运输的起点场地和终点场地；其中，所述起点场地包括起点受料槽、起点配料仓和起点料堆，所述终点场地包括终点配料仓和终点料堆；

初始数据获取模块，用于获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点场地和所述终点场地之间的所有运输设备以及所述终点场地，以及，所述运输设备和所述终点场地的编号组，以及，所述运输设备及所述终点场所的初始可用状态；其中，所述运输设备包括取料机、胶带机、三通分料器和堆料机；

运输时间确定模块，用于获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度和带速确定；

运输邻接矩阵建立模块，用于将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

运输设备可用状态获取模块，用于获取各运输设备的当前可用状态；

可用线路邻接矩阵确定模块，用于根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

最小时间路径跟踪矩阵获取模块，用于通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

最优原料运输路径确定模块，用于通过对所述最小时间路径跟踪矩阵进行计算，获取所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径

上述装置在执行方法过程中的作用效果可参见上述方法中的说明，在此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段；说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变；本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述选择方法包括：

确定原料运输的起点场地和终点场地；其中，所述起点场地包括起点受料槽、起点配料仓和起点料堆，所述终点场地包括终点配料仓和终点料堆；

获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点场地和所述终点场地之间的所有运输设备以及所述终点场地，以及，所述运输设备和所述终点场地的编号组，以及，所述运输设备及所述终点场所的初始可用状态；其中，所述运输设备包括取料机、胶带机、三通分料器和堆料机；

获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度和带速确定；

将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

获取各运输设备的当前可用状态；

根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

通过对所述最小时间路径跟踪矩阵进行计算，获取所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。

2.根据权利要求1所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述胶带机的运输时间根据以下公式确定：

其中，T[i]为所述胶带机的运输时间，i为每个胶带机，l为每个胶带机的所述长度，m为每个胶带机的所述带速，n为所述编号组中的运输设备的数量。

3.根据权利要求1所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵，包括：

将所有运输时间作为权值，并根据所述编号组建立有向带权图G＝(V，E)；

根据以下公式和所述有向带权图建立所述运输邻接矩阵A[i][j]：

其中，A[i][j]为所述运输邻接矩阵，V_i为第i个运输设备，V_j为第j个运输设备，V为所述编号组，E为所述有向带权图的边集，A_ij为所述运输时间。

4.根据权利要求3所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵，包括：

判断每个运输设备的可用状态；

当所述可用状态为可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝A_ij；

当所述可用状态为不可用时，则所述运输设备的相邻运输路径可用，则更新所述运输邻接矩阵中的A[i][j]＝∞；

将更新后所有A[i][j]确定为所述可用线路邻接矩阵。

5.根据权利要求4所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述通过所述最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵，包括：

通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵；

根据所述最小时间矩阵确定所有运输设备和所述终点场地之间的最小时间；

根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵。

6.根据权利要求5所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间矩阵，包括：

根据以下公式获取所述最小时间矩阵：

其中，T[i][j]为所述最小时间矩阵，T_ij为最小时间权值，E为所述有向带权图的边集。

7.根据权利要求5所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述根据所述最小时间确定所述最小时间路径跟踪矩阵，包括：

根据以下公式确定所述最小时间路径跟踪矩阵：

P[i][j]＝{P_ij,P_ij∈V，

其中，P[i][j]为所述最小时间路径跟踪矩阵，V为所述编号组，P_ij为所述编号组序号。

8.根据权利要求7所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述根据所述最小时间路径跟踪矩阵确定所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径，包括：

根据所述起点场地相邻的多个运输设备v_m，所述多个终点场地v_n，比较T_mn中的最小时间值得到起点设备v_w，终点场地v_y

定义所述起点设备v_w和所述终点场地v_y之间的可变运输设备组K[i]，并将所述起点场地相邻的第一个运输设备v_w添加入所述可变运输设备组中K[i]；

设置最小时间路径为x，且x的初始值为P_wy；其中，P_wy为所述起点场地相邻的运输设备v_w，和所述终点场地的终点料堆v_y之间的最小时间路径；

对所述最小时间路径跟踪矩阵中的每一项进行循环判断；

如果x！＝y，则将第r个运输设备v_r添加到所述可变运输设备组K[i]中，且x＝P_xy；

将所述终点料堆v_y添加入所述可变运输设备组中K[i]，并将所述可变运输设备组K[i]确定为最优原料运输路径。

9.根据权利要求8所述的一种最优原料运输路径的选择方法，其特征在于，所述选择方法还包括：

确定所述最优原料运输路径后，根据以下步骤对所述三通分料器进行正反向控制：

读取三通分料器组F＝[f₀,f₁,…f_h-1]，其中，h为所述三通分料器组的数组长度；

根据所述三通分料器组F获取上游运输设备的上游编号组R＝[r₀,r₁,…r_h-1]；

建立下游可选设备矩阵B[i][j]，其中i对应所述上游编号组中的序号，j表示所述三通分料器的方向，包括反向和正向；

以所述上游运输设备组R中的每一项为条件，遍历所述可变运输设备组K[i]，查询运输设备V，得到所述运输设备的序号i，以及下游可选设备K_i+1；

查询下游可选设备矩阵B[i][j]中与K_i+1匹配项，得到j的值；

如果j＝0，则将所述三通分料器设置为反向；

如果j＝1，则将所述三通分料器设置为正向。

10.一种最优原料运输路径的选择系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-9任意一项所述的一种最优原料运输路径的选择方法，所述选择系统包括：

场地确定模块，用于确定原料运输的起点场地和终点场地；其中，所述起点场地包括起点受料槽、起点配料仓和起点料堆，所述终点场地包括终点配料仓和终点料堆；

初始数据获取模块，用于获取初始运输数据；所述初始运输数据包括所述起点场地和所述终点场地之间的所有运输设备以及所述终点场地，以及，所述运输设备和所述终点场地的编号组，以及，所述运输设备及所述终点场所的初始可用状态；其中，所述运输设备包括取料机、胶带机、三通分料器和堆料机；

运输时间确定模块，用于获取每个运输设备完成一次运输的运输时间；其中，所述胶带机的运输时间根据每个胶带机的长度和带速确定；

运输邻接矩阵建立模块，用于将所有运输时间作为权值，并根据所述初始运输数据确定运输邻接矩阵；

运输设备可用状态获取模块，用于获取各运输设备的当前可用状态；

可用线路邻接矩阵确定模块，用于根据所述当前可用状态对所述运输邻接矩阵进行处理，确定可用线路邻接矩阵；

最小时间路径跟踪矩阵获取模块，用于通过最小路径算法对所述可用线路邻接矩阵进行计算，获取所有运输设备之间的最小时间路径跟踪矩阵；

最优原料运输路径确定模块，用于通过对所述最小时间路径跟踪矩阵进行计算，获取所述起点场地和所述终点场地之间的最优原料运输路径。

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