基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法

TD57; 露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义.但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策.本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in煤炭学报 Vol. 44; no. 9; pp. 2787 - 2796
Main Authors 柴森霖, 刘光伟, 赵景昌, 白润才, 李浩然, 张靖
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 盐城工学院经济管理学院,江苏盐城224051 01.09.2019
辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新,123000
Subjects
露天矿山
几何代数
Clifford代数
路径优化
改进遗传算法
Online AccessGet full text
ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2018.0862

Cover

Abstract TD57; 露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义.但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策.本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征给出了时变阻力的计算方法;研究了因路面频繁碾压破坏和周期性维护而导致的滚动阻力系数周期性时变效应,并提出计算时变滚动阻力系数的方法;最后为进一步提高算法收敛效率,提出了两组推论和一组数值计算优化策略对遗传算法的数值计算进行了改进.经多次仿真实验验证,算法能快速收敛于全局最优解,说明了算法对于解决矿山实际路径优化问题可行且有效.其次,几何代数化方法的引入也为传统路径优化问题求解提供了一种有效实现拓扑关系计算和数值计算解耦的新方法,弥补了静态网络无法实现时变动态网络分析的不足,为提高露天矿运输系统大规模路网模型的快速效率,提供了一种全新的求解思路.
AbstractList TD57; 露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义.但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策.本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征给出了时变阻力的计算方法;研究了因路面频繁碾压破坏和周期性维护而导致的滚动阻力系数周期性时变效应,并提出计算时变滚动阻力系数的方法;最后为进一步提高算法收敛效率,提出了两组推论和一组数值计算优化策略对遗传算法的数值计算进行了改进.经多次仿真实验验证,算法能快速收敛于全局最优解,说明了算法对于解决矿山实际路径优化问题可行且有效.其次,几何代数化方法的引入也为传统路径优化问题求解提供了一种有效实现拓扑关系计算和数值计算解耦的新方法,弥补了静态网络无法实现时变动态网络分析的不足,为提高露天矿运输系统大规模路网模型的快速效率,提供了一种全新的求解思路.
Author 刘光伟
李浩然
张靖
赵景昌
白润才
柴森霖
AuthorAffiliation 盐城工学院经济管理学院,江苏盐城224051;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新,123000
AuthorAffiliation_xml – name: 盐城工学院经济管理学院,江苏盐城224051;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新,123000
Author_FL BAI Runcai
LIU Guangwei
LI Haoran
CHAI Senlin
ZHANG Jing
ZHAO Jingchang
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: CHAI Senlin
– sequence: 2
  fullname: LIU Guangwei
– sequence: 3
  fullname: ZHAO Jingchang
– sequence: 4
  fullname: BAI Runcai
– sequence: 5
  fullname: LI Haoran
– sequence: 6
  fullname: ZHANG Jing
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 柴森霖
– sequence: 2
  fullname: 刘光伟
– sequence: 3
  fullname: 赵景昌
– sequence: 4
  fullname: 白润才
– sequence: 5
  fullname: 李浩然
– sequence: 6
  fullname: 张靖
BookMark eNotjz9Lw0AYxm-oYFv9Cm6Oie97l0vvRgn-g4JL93K53EljvUCj6AfoKG5VEaGDLi5qdRCq6JdJGv0WBnR5nuEHz4-nRRouc4aQNQQfGaV8I_W1Oxz4qda5TwGFDyKkDdIEypknpWTLpJXnKQALWMibhJfTeTG_iIYDa7NRUrzfLSbP1c345_alvH-opl_lbPb99lR-jouP6_L8snq8WrxOVsiSVcPcrP53m_S2t3rRrtfd39mLNrtejgDSS7BjOUISUhVbpIFG1MaoWAQQU8k12BBFYGyANRVKxlrzUHV4Igy1CbA2Wf-bPVXOKnfQT7OTkauF_aPjs7i-J0HWwX4BvUNa3Q
ClassificationCodes TD57
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0862
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Engineering
DocumentTitle_FL Route optimization algorithm of open-pit mine based on Clifford algebra
EndPage 2796
ExternalDocumentID mtxb201909019
GrantInformation_xml – fundername: 国家自然科学基金资助项目; 辽宁省教育厅高等学校基本科研基金资助项目; 辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金资助项目
  funderid: (51304104); (LJ2017FAL015); (TU15KF07)
GroupedDBID -02
2B.
4A8
5XA
5XC
92H
92I
93N
ABJNI
ACGFS
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CCEZO
CDRFL
CW9
FIJ
GROUPED_DOAJ
IPNFZ
PSX
RIG
TCJ
TGT
U1G
U5L
ID FETCH-LOGICAL-s1009-d17f510d62abf124c11ceeab840b295c0f6184ef41f128a9bcc56a75d8e2fd03
ISSN 0253-9993
IngestDate Thu May 29 04:05:49 EDT 2025
IsPeerReviewed false
IsScholarly true
Issue 9
Keywords 露天矿山
几何代数
Clifford代数
路径优化
改进遗传算法
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1009-d17f510d62abf124c11ceeab840b295c0f6184ef41f128a9bcc56a75d8e2fd03
PageCount 10
ParticipantIDs wanfang_journals_mtxb201909019
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2019-09-01
PublicationDateYYYYMMDD 2019-09-01
PublicationDate_xml – month: 09
  year: 2019
  text: 2019-09-01
  day: 01
PublicationDecade 2010
PublicationTitle 煤炭学报
PublicationTitle_FL Journal of China Coal Society
PublicationYear 2019
Publisher 盐城工学院经济管理学院,江苏盐城224051
辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新,123000
Publisher_xml – name: 盐城工学院经济管理学院,江苏盐城224051
– name: 辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新,123000
SSID ssj0034365
ssib048394982
ssib023167597
ssib012291397
ssib051374103
ssib001105247
ssib046784615
Score 2.3008451
Snippet TD57; 露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义.但目前常规的露天矿山路径优化算...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 2787
Title 基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/mtxb201909019
Volume 44
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
journalDatabaseRights – providerCode: PRVAON
  databaseName: DOAJ Directory of Open Access Journals
  issn: 0253-9993
  databaseCode: DOA
  dateStart: 20100101
  customDbUrl:
  isFulltext: true
  dateEnd: 99991231
  titleUrlDefault: https://www.doaj.org/
  omitProxy: true
  ssIdentifier: ssj0034365
  providerName: Directory of Open Access Journals
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnV1Lb9QwELbacoED4imeVQ_4mCW2Y8c-JrtZVUhwWqTeqrwMBbSVaHvpuUfErYAQUg9w4QIUDkgFwZ_pduFfMONkNwFW4iFFkWOPZ8aedeZz1h4Tck2BFy8Km3qlCq0XhJJ7qbTCA1chFAxMUbo4BTdvqeXbwY0VuTI3n7dWLW1tZp18e-a-kv-xKuSBXXGX7D9YdsoUMiAN9oU7WBjuf2Vjmkhq-jSOaBLgXSfdB2vWLVfHjJhGgiaKGkljnyYhNUAS0MRQ06Uxx9pRQCPjioBNH3NihleiaRzSqMpJXC1g2KVGY46GhMJaUUJNiCJiQatTLCdAF0u1448JTqOeE9ejkUJ6HdFIToztdAT5ASZAZeBa6WhUQwJS9UQ8XGaiUL8hAZ0lXsjOOOUV1tDdhiTEkrjnVFYTXQzVvfbXD9Ys76p-r65eTI1fd7hOXL9A-2WrVcZJ5UgMXa-deNAGiV1PRczx8alWM2rxrqNnyB9aoisOv8pFaFSHzq3e3lwKD9C3aLuaKtRlPaRM22-ENewo68eqg3_zb_j6dQ4uH95f69zLc4w4z3QHJ6aNR5-us4RfbIa95gPqM_PkGA-V4q3vDg4zA8LmzZyScY6RYqfPHEMlyOYZxi9A1gZDBoCwA9MESJJMAEj1p3BIBMKd5zrtj3qbPrbk-sx2uO1zQ5sO77SQ3uAUOVlP0ZaiarydJnPbd8-QE63AnWeJHO0dHB48noy2w08vj3bfjZ_vfH_xfvTq9Xjv62h__9vHt6MvO4efn40ePRm_eXr0YfccGfSTQXfZqw8g8TYY_mlYsNCCzyoUTzMLQDhnDDBlmunAz7iRuW_xuKTSBgxKdWqyPJcqDWWhS24LX5wnC8P1YXmBLAmrgqKEyZmyAJlNpjHyoGDC4hJfltuLZLFu82r9ftlY_cl4l_5EcJkcb8bHFbKw-XCrvAp4eTNbdPb-AeqCjN4
linkProvider Directory of Open Access Journals
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%9F%BA%E4%BA%8EClifford%E4%BB%A3%E6%95%B0%E7%9A%84%E9%9C%B2%E5%A4%A9%E7%9F%BF%E5%B1%B1%E8%B7%AF%E5%BE%84%E4%BC%98%E5%8C%96%E7%AE%97%E6%B3%95&rft.jtitle=%E7%85%A4%E7%82%AD%E5%AD%A6%E6%8A%A5&rft.au=%E6%9F%B4%E6%A3%AE%E9%9C%96&rft.au=%E5%88%98%E5%85%89%E4%BC%9F&rft.au=%E8%B5%B5%E6%99%AF%E6%98%8C&rft.au=%E7%99%BD%E6%B6%A6%E6%89%8D&rft.date=2019-09-01&rft.pub=%E7%9B%90%E5%9F%8E%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E9%99%A2%E7%BB%8F%E6%B5%8E%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E6%B1%9F%E8%8B%8F%E7%9B%90%E5%9F%8E224051&rft.issn=0253-9993&rft.volume=44&rft.issue=9&rft.spage=2787&rft.epage=2796&rft_id=info:doi/10.13225%2Fj.cnki.jccs.2018.0862&rft.externalDocID=mtxb201909019
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fmtxb%2Fmtxb.jpg